リボヌクレオーム解析によるRNA修飾酵素遺伝子の網羅的探索

通过核糖核酸组分析全面寻找RNA修饰酶基因

• 批准号: 04J11735
• 负责人: 池内 与志穂
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J11735/
• 关键词: RNA修飾; lysidine; ac^4C; tilS; TmcA; 大腸菌; tRNA; 翻訳; LC; MS

初年度から継続して行った大腸菌のRNA修飾遺伝子の網羅的な探索により,合計11の遺伝子を同定することに成功した(リスト).今年度は特にTmcAについて詳細な解析を行った.バクテリアにおいてAUAコドンを翻訳するイソロイシンtRNA(tRNAI^<Ile2>)のアンチコドン1字目のシチジンはlysidineという修飾を受けるが,lysidineはtRNA^<Ile2>のコドン認識をAUGからAUAに変え,アミノ酸受容能をメチオニンからイソロイシンに変化させる翻訳に必須な修飾である.昨年度までにlysidine修飾遺伝子tilSを同定し機能解析を行った.一方で,AUGコドンを翻訳するメチオニンtRNA(tRNA^<Met>)のアンチコドン1字目のシチジンはアセチル化され,ac^4Cとなる.tRNA^<Ile2>とtRNA^<Met>の塩基配列は良く似ており,lysidineおよびac^4C修飾酵素がこれらのtRNAをどのように識別するのかを知ることは翻訳システムの成り立ちを理解する上で重要である.すでにlysidine修飾酵素TilSは主にtRNA^<Ile2>のアクセプターステムを認識していることを明らかにしていたが,今年度はac^4C修飾酵素TmcAが主にtRNA^<Met>のアンチコドンステムを認識していることを明らかにした.これらの結果から,lysidine修飾酵素TilSとac^4C修飾酵素TmcAという二つのRNA修飾酵素が二つのtRNAを正確に識別する機構が明らかになり,未だ明らかになっていなかった翻訳システムの基礎的なメカニズムの一部を解明したといえる.

我们通过继续从Escherichia Coli（列表）中寻找RNA修饰的基因，成功地确定了11个基因。今年，我们特别对TMCA进行了详细的分析。 In bacteria, cytidine in the first character of the anticodon of isoleucine tRNA (tRNAI^<Ile2>), which translates the AUA codon, is modified as lysidine, but lysidine is This is an essential translational modification that changes codon recognition of tRNA^<Ile2> from AUG to AUA and changes amino acid acceptance ability from methionine to isoleucine.直到去年，鉴定了赖氨酸修饰的基因TIL，并进行了功能分析。同时，cytidine是翻译为AUG密码子的蛋氨酸tRNA的第一个反密码子（tRNA^<met>）是乙酰化的，并变成ac^4c。 tRNA^<ile2>和tRNA^<get>的核苷酸序列非常相似，并且知道赖赛和AC^4C修饰酶如何识别这些TRNA对于理解翻译系统的起源很重要。尽管赖氨酸修饰酶TILS已经表明，它主要识别tRNA^<ile2>的受体词干，但今年揭示了AC^4C修饰酶TMCA的AC^4C主要识别TRNA^<Met>的二氧化酶。这些结果揭示了两个RNA修饰酶TILS和AC^4C修饰酶TMCA的机制，可以准确区分两个TRNA，并且可以说我们已经阐明了翻译系统的一些基本机制，这些机制尚未澄清。

项目成果

RNA修飾に関わる硫黄リレーシステムの発見と反応機構の解析

RNA修饰涉及的硫中继系统的发现及反应机理分析

• 发表时间: 2006
• 作者: 池内与志穂;沼田倫征;深井周也;鴫直樹;加藤潤一;西村昭子;濡木理;鈴木勉
• 通讯作者: 鈴木勉

Biosynthesis of wybutosine, a hyper-modified nucleoside in cukaryotic phenylalanine tRNA

真核苯丙氨酸 tRNA 中超修饰核苷威布托辛的生物合成

• 发表时间: 2006
• 期刊: EMBO journal 25・10
• 作者: Noma A;Kirino Y;Ikeuchi Y;Suzuki T.
• 通讯作者: Suzuki T.

Involvement of the Escherichia coli folate-binding protein YgfZ in RNA modification and regulation of chromosomal replication initiation

• DOI: 10.1111/j.1365-2958.2005.04932.x
• 发表时间: 2006-01-01
• 期刊: MOLECULAR MICROBIOLOGY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Ote, T;Hashimoto, M;Kato, J
• 通讯作者: Kato, J

Structural basis for lysidine formation by ATP pyrophosphatase accompanied by a lysine-specific loop and a tRNA-recognition domain.

• DOI: 10.1073/pnas.0501003102
• 发表时间: 2005-05
• 期刊: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
• 影响因子: 11.1
• 作者: K. Nakanishi;S. Fukai;Y. Ikeuchi;A. Soma;Y. Sekine;Tsutomu Suzuki;O. Nureki