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2013 Fiscal Year Annual Research Report

RNA成熟マシナリーの構造的基盤と機能進化

Research Project

Project/Area Number 23350081
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

堀 弘幸  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20256960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 勉  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20292782)
平田 章  愛媛大学, 理工学研究科, 講師 (60527381)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords核酸 / タンパク質 / RNA / RNA修飾 / RNAメチル化 / tRNA / メチル化酵素 / RNA分解制御
Research Abstract

本研究は、RNA成熟システムの詳細について、主に生物の三つのドメイン(真核生物、真正細菌、古細菌)を比較し、システムを構成する核酸やタンパク質の機能を構造を基本に解明しようとするものである。本研究は平成23~25年度の3年計画であり、平成25年度は最終年度にあたる。
平成25年度には、3つの論文を出版し、2つの総説をまとめ、18の学会発表、2つの招待講演を行った。まず、ヒト細胞に熱ショックを与えた時、タンパク質合成系が一時的に停止する現象は古くから知られていたが、東京大学、岡山大学と共同して、この原因として開始メチオニンtRNAが特異的に分解されることおよび分解に関与するヌクレアーゼを特定することができた(Watanabe et al. (2013) Nucleic Acids Res.41, 4671-4685)。これは、ガン温熱療法のガン細胞内で何が起こっているのかを考える上で重要な成果であると言える。次いで、タンパク質ノット型RNAメチル化酵素の多段階基質tRNA認識機構において、初期結合過程では基質tRNAと基質にならないtRNAは区別されず複合体形成が起こること、基質にならないtRNAは、誘導適応過程で保存モチーフ2の動きを伴って排除されることを報告した(Ochi et al. (2013) J. Biol. Chem. 288, 25562-25574)。3つ目の論文は、好熱好酸古細菌のtRNA修飾に関するもので、アンチコドン一文字目に古細菌では報告されていなかった真核生物型の修飾があること、また、7-メチルグアノシンがすべての生物で新規ポジションに当たる49位に存在することなどを報告した(Tomikawa et al. (2013) FEBS Lett. 587, 3575-3580)。総説のうち一報は、現在、修正原稿が審査中であり、業績欄には記述していない。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (18 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Methylated nucleosides in tRNA and tRNA methyltransferase2014

    • Author(s)
      H. Hori
    • Journal Title

      Frontiers in Genetics

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Degradation of initiator tRNAMet by Xrn1/2 via its accumulation in the nucleus of heat-treated HeLa cells2013

    • Author(s)
      K. Watanabe, R. Miyagawa, C. Tomikawa, R. Mizuno, A. Takahashi, H. Hori, and K. Ijiri
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 41 Pages: 4671-4685

    • DOI

      doi: 10.1093/nar/gkt153.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The catalytic domain of topological knot tRNA methyltransferase (TrmH) discriminates between substrate tRNA and nonsubstrate tRNA via an induced-fit process.2013

    • Author(s)
      A. Ochi, K. Makabe, R. Yamagami, A. Hirata, R. Sakaguchi, Y.M. Hou, K. Watanabe, O. Nureki, K. Kuwajima, and H. Hori
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 288 Pages: 25562-25574

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M113.485128.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinct tRNA modifications in the thermo-acidophilic archaeon, Thermoplasma acidophilum.2013

    • Author(s)
      C. Tomikawa, T. Ohira, Y. Inoue, T. Kawamura, A. Yamagishi, T. Suzuki, and H. Hori
    • Journal Title

      FEBS Letters

      Volume: 587 Pages: 3575-3580

    • DOI

      doi: 10.1016/j.febslet.2013.09.021

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Novel tRNA modifications in the thermophilic-acidophilic archaeon, Thermoplasma acidophilum2013

    • Author(s)
      Chie Tomikawa, Takayuki Ohira, Yasushi Inoue, Takuya Kawamura, Akihiko Yamagishi, Tsutomu Suzuki, and Hiroyuki Hori
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] Alteration of solid-phase DNA probe method for large-scale tRNA purification2013

    • Author(s)
      Ai Kazayama, Ryota Yamagami, Takashi Yokogawa, and Hiroyuki Hori
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] Prediction of genes for tRNA modifications in the thermoacidophilic archaeon, Thermoplasma acidophilum2013

    • Author(s)
      Ryo Anraku, Miyu Higashiguchi, Takuya Kawamura, and Hiroyuki Hori
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] The synthesis mechanism of a tRNA modification in thermophilic bacteria2013

    • Author(s)
      Takuya Kawamura, Chie Tomikawa, Takayuki Ohira, Yasushi Inoue, Nobukazu Nameki, Natsuhisa Oka, Hiroki Taniguchi, Kaori Ando, Satoshi Ohno, Akihiko Yamagishi, Tsutom Suzuki, Takashi Yokogawa, and Hiroyuki Hori
    • Organizer
      Riboclub 2013 Annual Meeting, Canada
    • Place of Presentation
      ケベック、カナダ
    • Year and Date
      20130922-20130924
  • [Presentation] X-ray crystal structure of the fourth type of tRNA splicing endonuclease from an uncultivated archaeon Candidatus Micrarchaeum acidiphilum (ARMAN-2)2013

    • Author(s)
      Akira Hirata, Kosuke Fujishima, Ryota Yamagami, Takuya Kawamura, Jillian F. Banfiled, Akio Kanai and Hiroyuki Hori
    • Organizer
      Thermophiles 2013
    • Place of Presentation
      レジェンスブルク、ドイツ
    • Year and Date
      20130908-20130913
  • [Presentation] 極小アーキア(古細菌)における4番目のタイプtRNAスプライシングエンドヌクレアーゼのX線結晶構造2013

    • Author(s)
      平田 章、藤島皓介、山上龍太、河村卓哉、Jillina F. Banfield、金井昭夫、堀 弘幸
    • Organizer
      第13回蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      20130612-20130614
  • [Presentation] Yeast tRNA (m2G10) methyltransferase (Trm11-Trm112)の基質認識機構の解明

    • Author(s)
      大森志穂、西田 裕、岡田和樹、平田 章、堀 弘幸
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      松山
  • [Presentation] 超好熱性アーキアThermococcus kodakarensis 2', 5'- RNA リガーゼの機能解析

    • Author(s)
      平田 章、長野倫子、石丸雄基、金井 保、鈴木健夫、佐藤朝子、金井昭夫、鈴木 勉、堀 弘幸
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      松山
  • [Presentation] Thermoplasma acidophilum由来tRNALeuにおいてArchaeosineが2カ所に形成されるメカニズムの解析

    • Author(s)
      河村卓哉, 冨川千恵, 大平高之, 井上 仁, 行木信一, 岡 夏央, 谷口浩輝, 安藤香織, 大野 敏,山岸明彦, 鈴木 勉, 横川隆志, 堀 弘幸
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      松山
  • [Presentation] 真正細菌ジヒドロウリジン合成酵素はD20形成にtRNA上の他の修飾ヌクレオチドを必要とする

    • Author(s)
      楠葉浩晃、吉田剛士、岩崎絵梨、粟井貴子、平田 章、冨川千恵、
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      松山
  • [Presentation] 熱ストレスによる開始tRNAMetの細胞内動態

    • Author(s)
      渡邉和則、宮川 隆、冨川千恵、水野利恵、高橋昭久、大槻高史、堀弘幸、井尻憲一
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      松山
  • [Presentation] m7G46およびΨ55を中心としたThermus thermophilus tRNA修飾ネットワーク

    • Author(s)
      冨川千恵、石田一雄、国林貴史、金井 保、横川隆志、堀 弘幸
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      松山
  • [Presentation] 葉酸依存性tRNA(m5U54)メチル化酵素TrmFOはどうやってtRNA中のU54を認識しているのか?

    • Author(s)
      山上龍太, 山下光輝, 西増弘志, 冨川千恵, 越智杏奈, 岩下智香子, 平田 章, 石谷隆一郎, 濡木 理, 堀 弘幸
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      松山
  • [Presentation] 固相化DNAプローブ法を用いた好熱菌tRNAの大量精製法の確立

    • Author(s)
      Ai Kazayama, Ryota Yamagami, Takashi Yokogawa, and Hiroyuki Hori
    • Organizer
      第3回モデル生物丸ごと一匹学会年会
    • Place of Presentation
      大阪
  • [Presentation] Eukaryotic tRNA (m2G10) methyltransferase (Trm11-Trm112) recognizes the whole structure of tRNA

    • Author(s)
      Shiho Ohmori, Yu Nishida, Kazuki Okada, Akira Hirata, and Hiroyuki Hori
    • Organizer
      第3回モデル生物丸ごと一匹学会年会
    • Place of Presentation
      大阪
  • [Presentation] Does D20 formation by eubacterial dihydrouridine synthase require the other modified nucleotides for its modification in tRNA?

    • Author(s)
      楠葉浩晃、吉田剛士、岩崎絵梨、粟井貴子、平田 章、冨川千恵、山上龍太、堀 弘幸
    • Organizer
      第3回モデル生物丸ごと一匹学会年会
    • Place of Presentation
      大阪
  • [Presentation] Thermococcus kodakarensis 由来tRNA メチル化酵素(Trm- m22G10)の構造機能解析

    • Author(s)
      西山聖示、平田 章、田村俊浩、堀 弘幸
    • Organizer
      2013年度極限環境生物学会年会
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス
  • [Presentation] 超好熱性アーキア Thermococcus kodakarensis 由来 tRNATrp の

    • Author(s)
      前田雄太、平田 章、長野倫子、土手智裕、鈴木健夫、金井 保、鈴木 勉、堀 弘幸
    • Organizer
      2013年度極限環境生物学会年会
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス
  • [Remarks] 応用生物化学研究室HP

    • URL

      http://www.ehime-u.ac.jp/~achem/bchem/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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