tRNAアンチコドン部位のコンホメーションの人工固定化およびその分子認識能

tRNA反密码子位点构象的人工固定及其分子识别能力

基本信息

批准号：
07250206
负责人：
関根光雄
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

tRNAはアンチコドンループに鋭く曲がったいわゆる"Uターン"構造と呼ばれるベント構造が存在している。この特異な折れ曲がり構造はコドン-アンチコドンの分子認識機構にも関係する重要な構造的特徴である。今回我々は、このベント構造が実際にコドン認識に関与しているか検証する目的でこのUターン構造を化学的に固定したオリゴリボヌクレオチドを合成しその構造解析をおこなった。まず、すでに合成を完了し、リン酸ジエステル結合のバックボーン構造が^<31>PNMRによってベントしていると示唆された環状ウリジル酸2量体の分子力場計算によるシュミレーションをおこなった。その結果、真空中ではUターン構造に近い構造が最安定構造となったが、水中でのシュミレーションではUターン構造よりもUターン構造が開いたストレッチ構造の方がエネルギー的に安定であることがわかった。このストレッチ構造をとった場合バックボーンの折れ曲がり角度は約30°になった。このことは、この2量体が核酸を人為的に折れ曲げるための最小限のユニットになることも期待でき、核酸とタンパク質との相互作用の際最近報告されているベント核酸の人工的な合成に発展できるものと考えた。また、実際にこのユニットをRNA中に組み込まないと、Uターン構造をとるのかストレッチ構造をとるのか評価できないため、まずモデル化合物としてこのユニットの3'および5'末端にオリゴチミジル酸を付加したオリゴマーを合成することにした。その結果、固相合成法によって環状ウリジル酸を組み込んだ8量体と14量体のオリゴチミジル酸を合成することができた。これらのオリゴマーを^<31>PNMRとCD等の分光学的手法とゲル電気泳動やオリゴデオキシアデニル酸との熱融解曲線により解析したところ、オリゴマーに組み込まれてもリン酸ジエステル周りの折れ曲がりは同様に存在することがわかった。

tRNA具有称为“掉头”结构的排气结构，该结构在反登陆环中急剧弯曲。这种奇特的弯曲结构是重要的结构特征，它也与密码子 - 古典子的分子识别机制有关。在本文中，我们将寡核苷酸固醇合成，化学固定化，并对其结构进行了结构分析，以验证该排气结构是否实际上参与密码子识别。首先，完成了合成，并使用环状尿酸二聚体的分子力场计算进行了模拟，这表明磷酸二酯键的骨架结构通过 ^<31> pnmr排气。结果，接近掉头结构的结构是真空中最稳定的结构，但是在水下模拟中，发现掉头结构的拉伸结构在稳定的稳定性上比掉头结构更稳定。通过这种拉伸结构，主链的弯曲角度约为30°。这表明该二聚体也可以预期成为人为弯曲核酸的最小单位，当核酸与蛋白质之间的相互作用时，可以发展为最近报道的通风核酸的人工合成。此外，如果该单元实际上未真正合并到RNA中，则无法评估其是否具有掉头结构还是拉伸结构，因此我们首先决定将其与寡聚的寡聚合成在该单元的3'和5'末端添加为模型化合物。结果，可以通过固相合成来合成掺入环状尿酸的八聚体和14-mers寡蛋白酶。通过光谱技术分析这些低聚物，例如 ^<31> PNMR和CD，凝胶电泳和寡氧化趋化丙酸的热熔融曲线，并发现即使掺入寡聚体时，也同样存在磷酸盐二酯周围的弯曲。