伸長因子EF-TuによるTアームを欠くtRNAの認識機構

延伸因子EF-Tu识别缺失T臂的tRNA机制

基本信息

批准号：
13780481
负责人：
大槻高史
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780481/
关键词：
tRNA 伸長因子 EF-Tu ミトコンドリア線形動物翻訳蛋白質合成系

项目摘要

細菌のEF-Tuの研究から、EF-TuはアミノアシルtRNAのアクセプターアームとTアームを認識していることが知られている。線形動物ミトコンドリアにおいてはEF-Tuとの相互作用に必要と思われるTアームを欠失したtRNAが存在している。線形動物ミトコンドリアでは22種類存在するtRNAのうち、20種類がTアームの欠けたtRNAで、残る2種類はDアームを欠失したtRNAであり、それぞれEF-Tu1とEF-Tu2という2種類のEF-Tuにより認識されることが分かっている。本研究では、これらのtRNAのEF-Tuによる認識機構を調べることにより、RNA構造の短縮化が蛋白質によってどのように補われているかを考察することを目的としている。前年度は、EF-Tu1によるTアームを欠いたtRNAの認識機構の解明に取り組み、EF-Tu1は通常と異なるC末端延長部分により、標準的なEF-Tuが結合する部位以外にtRNAL字構造の内側部分を認識していることを明らかにした。本年度は、以上をふまえて、更に研究を進めた。1)EF-Tu1とtRNAの相互作用を分子レベルで明らかにするため、EF-Tu1のC-末端部分(約150残基)のNMRによる立体構造解析に取り組み、解析に必要なスペクトルを揃えるところまで到達した。2)EF-Tu2によるDアームの欠けたtRNAの認識について調べた。全く同じtRNA部分を持つセリルtRNA、アラニルtRNA、バリルtRNAを用意し、これらに対する結合を調べたところ、EF-Tu2はセリルtRNAのみを認識することがわかった。通常のEF-Tuは全てのアミノアシルtRNAと結合するため、セリン特異的な認識は極めて珍しい例である。線形動物ミトコンドリアではDアームの欠けたtRNAはセリンtRNAのみであるため、EF-Tu2はこれに対応したものと思われる。以上のように、Tアームの欠けたtRNAには、新しいtRNA認識部位をもつEF-Tuが対応し、Dアームの欠けたtRNAには、アミノ酸特異的認識を行うEF-Tuが対応していることが明らかになった。動物ミトコンドリアには通常のtRNAと異なる多様なtRNAが存在し、それらがどのように機能しているかは謎であったが、本研究で明らかにしたようにEF-Tuが共進化してtRNA構造の欠損を補っていることが、一つの答えだと考えられる。

细菌EF-TU研究表明，EF-TU识别氨基SIL TRNA的登录臂和T臂。在线性动物线粒体中，有一个失去T臂的tRNA，这被认为是与EF-TU相互作用所必需的。在22种线性动物线粒体中，有20种类型的tRNA是缺乏t臂的tRNA，其余两个是tRNA，它丢失了D臂，每个臂都EF-TU1和EF-TU2是两个EF众所周知，tu已被认可。在这项研究中，这项研究的目的是考虑如何通过检查这些tRNA EF-TU识别机制来考虑RNA结构如何补充蛋白质。在上一年，我们致力于阐明EF-TU1缺少t臂的tRNA识别机制，而EF-TU1是由于正常C而组合的部分trnal形结构。终端扩展。在今年，我们基于上述进行了进一步的研究。 1）为了阐明在分子水平上EF-TU1与tRNA之间的相互作用，使用EF-TU1 C端部分的NMR（约150个残基）进行三维结构分析，并对齐频谱分析。 2）我们检查了EF-TU2缺少tRNA缺失的tRNA。制备具有完全相同的tRNA并检查这些键的seril tRNA，alanil tRNA和baril tRNA，发现EF-TU2仅识别seril tRNA。由于正常的EF-TU与所有氨基酸tRNA结合，因此丝氨酸特异性感知是一个极为罕见的例子。在线性动物线粒体中，缺乏D臂的tRNA只是丝氨酸tRNA，因此EF-TU2似乎与此兼容。如上所述，缺乏T臂的tRNA支持EF-TU，它具有新的tRNA识别位点，并且缺乏D臂与EF-TU兼容，EF-TU具有氨基酸特异性识别。动物线粒体具有与正常tRNA不同的多种tRNA，这是它们的工作方式，但是正如本研究中所揭示的，EF -TU CO -IMIDED和TRNA结构被认为是弥补缺失的一个答案。。