デザイン型RNA-ペプチド複合体を基盤とした原始RNPネットワークの人工再構築

基于设计的RNA-肽复合物人工重建原始RNP网络

基本信息

批准号：
08J03163
负责人：
柏木紀賢
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

私はこれまでに初期の分子進化を見据えた実験的モデルの構築を目指した。具体的にはRNAを鋳型としたペプチド連結反応が起きる系の構築を行った。これはRNAと2つのペプチド断片が3分子複合体を形成する過程を経て行われる。RNA-タンパク質(ペプチド)複合体の人工モデルの構築は、このような初期進化の実験的考察の他にも、転写制御の分野などにも展開されている。今年度はRNA-タンパク質複合体(ペプチド)を用いて、これまでにほとんど検討が行われていないRNA切断酵素の分野への展開を目指した。具体的には、ペプチドの先端にRNA切断化合物を付与し、ペプチドがRNAと結合した時に、RNAを切断するような系の構築を目指した。RNAを切断する化合物として、これまでの系では検討されていないN-混乱ポルフィリン(NCP)を用いた。NCPはZn(OAC)_2存在下で二量体を形成し、酵素モデルに近い構造を取ることが知られており、リン酸基を切断する可能性がある。設計はRNAに2つのペプチド結合モチーフを導入し、RNAと2つのペプチドが複合体を形成した時に2つのNCPが近接するようにモデリングソフトを用いて設計した。亜鉛イオン添加でNCPが二量体を形成し、近傍のRNA鎖を切断することを期待した。実際に反応を行うと、その切断効率はNCP非存在下に比べ、多少の向上あるいはほとんど変わらない状態だった。RNA切断部位の配列の検討、もしくはペプチドの長さを調整して検討することで、反応収率が向上する可能性があると考えられる。

我的目标是建立一个专注于早期分子进化的实验模型。具体而言，构建了使用RNA作为模板发生肽连接反应的系统。这是通过RNA的过程和两个形成三分子复合物的肽片段的过程发生的。除了对早期进化的实验考虑之外，在转录调节的领域也开发了RNA-蛋白质（肽）复合物的人工模型（肽）复合物。今年，我们旨在使用RNA蛋白复合物（肽）来发展RNA裂解酶的领域，到目前为止，这些酶很少进行。具体而言，我们旨在构建一个系统，其中将RNA裂解化合物连接到肽尖端，并且当肽与RNA结合时，它会切割RNA。作为裂解RNA的化合物，使用了在先前系统中尚未研究的n扰动的卟啉（NCP）。已知NCP在存在Zn（OAC）_2的情况下形成二聚体，并采用类似于酶模型的结构，并可能裂解磷酸基团。该设计是使用建模软件设计的，将两个肽结合基序引入RNA中，因此当RNA和两个肽形成复合物时，两个NCP处于近距离状态。预计NCP在添加锌离子后会形成二聚体，并会裂开附近的RNA链。进行反应时，与不存在NCP相比，裂解效率略有提高或几乎没有变化。人们认为，检查RNA裂解位点的序列或调节肽的长度可能会提高反应产量。