新規修飾ウリジンの機能と生合成:ヒトミトコンドリア病の解明に向けて

新型修饰尿苷的功能和生物合成：阐明人类线粒体疾病

• 批准号: 02J08132
• 负责人: 鈴木 健夫
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J08132/
• 关键词: ミトコンドリア; tRNA; 転写後修飾; アンチコドン; ミトコンドリア病; タウリン; 分子生物学

ヒトミトコンドリア脳筋症(MELAS・MERRF)に関与していると考えられるヒトミトコンドリアtRNAのウォブル位修飾ウリジンである5-タウリノメチル(-2-チオ)ウリジンのタウリン構造中に、タウリン分子内の酸素原子が取り込まれることを既に見出している。更に窒素原子が安定同位体標識されたタウリンを培養細胞に与え、5-タウリノメチル(-2-チオ)ウリジンの質量をマススペクトロメトリーで追跡することで、窒素原子もタウリン構造中に取り込まれることを新たに見出した。これらの結果は、培地中のタウリンが5-タウリノメチル基の直接的な前駆体であることを強く示唆している。また、酵母ではMSS1・MTO1遺伝子がミトコンドリアtRNAのウォブル位修飾ウリジシの5位の修飾の生合成に関与していると考えられており、ヒトでもそれらのホモログが5-タウリノメチル基の合成に関与していると推測されるが、MTO1遺伝子が生合成のどの段階に関与するかは不明であった。そこでMTO1遺伝子欠損株から単離した酵母ミトコンドリアtRNAの解析を行い、5位が未修飾であることを明らかにした。これはMSS1欠損株と同様の現象であり、従って、MSS1・MTO1両遺伝子が共に5位の生合成の初段階に関与することを示す結果である。同時に修飾ウリジン内の2-チオカルボニル基はこれらの遺伝子欠損の影響を受けないことも明らかにしており、5位と2位の修飾形成は独立に進行するという知見を得ることとなった。

已经发现，牛磺酸分子中的氧原子被掺入5羟基甲酰甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基氨基氨基氨基氨基氨基氨基氨基氨基氨基氨基氨基丙氨酸的结构，这是一种人性线粒体tRNA的颤动修饰的尿苷，被认为与人属软骨骨质症（Melas helas ・ merrf）有关。此外，通过向牛磺酸提供氮原子标记的稳定同位素，通过质谱法跟踪5-羟基氨基甲基（-2-thio）尿苷的质量，新发现的氮原子也被掺入了牛磺酸结构中。这些结果强烈表明，培养基中的牛磺酸是5-羟基甲基的直接前体。此外，在酵母中，MSS1和MTO1基因被认为参与了线粒体tRNA的Wobble修饰的Woridici位置5的生物合成，并且估计这些同源物与人类的5-峰甲基甲基群的合成相关，但它与Bi senter in n in Incon Incon Incon In In Incosy contection contection。因此，分析了从缺乏MTO1基因的菌株中分离出的酵母线粒体tRNA，并揭示了位置5未修饰。这与MSS1缺陷菌株相似，因此表明MSS1和MTO1基因都参与了位置5生物合成的初始阶段。同时，还揭示了修改后的尿苷中的2-硫代偶像群不受这些基因缺陷的影响，我们知道，位置5和2在位置5和2独立进行的修饰形成。

项目成果

鈴木健夫, 渡辺公綱: "ミトコンドリアとミトコンドリア病III編1.3)(pp.46-49)"日本臨牀社. 804(4) (2002)

Takeo Suzuki、Kimitsuna Watanabe：“线粒体和线粒体疾病 III 卷 1.3) (第 46-49 页)”Nihon Rinshasha 804(4) (2002)。

Takeo Suzuki, Tsutomu Suzuki: "Taurine as a constituent of mitochondrial tRNAs : new insights into the functions of taurine and human mitochondrial diseases"The EMBO Journal. 21. 6581-6589 (2002)

Takeo Suzuki、Tsutomu Suzuki：“牛磺酸作为线粒体 tRNA 的组成部分：牛磺酸功能和人类线粒体疾病的新见解”EMBO 杂志。