新規フォールディングRNA修飾酵素のRNA認識機構の解明

阐明新型折叠RNA修饰酶的RNA识别机制

• 批准号: 09J10011
• 负责人: 越智 杏奈
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J10011/
• 关键词: 核酸; 酵素; 生体分子; ゲノム; 進化

平成22年度は、計画していた通り、トレフォイル・ノット型酵素であるtRNA (Gm18) methyltransferase [TrmH]のRNA認識機構の解明を中心に研究を行った。(1)TrmHの基質tRNA認識メカニズムの解明TrmHは、基質とするtRNAの種類によって、Type I型およびType II型酵素に分けられる。全てのtRNA種を基質とするType I型酵素および特定のtRNAのみをメチル化するType II型酵素はどのようにしてtRNAを選別しているのかを調べるために、Type I型酵素であるT. thermophilus TrmHおよびType II型酵素であるE. coli TrmHのキメラタンパク質を作製し、tRNAとの相互作用の解析を行った。その結果、今までtRNAの選別には大きく異なるC末端領域が関わっていると考えられていたが、C末端およびN末端を入れ替えても基質tRNAの特異性は変化せず、選別にはコア部分が関わっていることが示唆された。(2)TrmHと基質tRNAにおけるpre-steady state kineticsまた、統合バイオサイエンスセンターの桑島先生・真壁先生ご協力のもと、TrmHと基質tRNA結合におけるpre-steady state kineticsを行った。その結果、C末端はtRNAとの最初の結合にのみ関与していること、また、メチル化されたtRNAでもTrmHに認識されて結合するが(First Binding Process)、その後に続くStructual Change Processによって排除されてしまうことが判った。

按计划，2010年，研究主要阐明TRNA（GM18）甲基转移酶的RNA识别机理[TRMH]，Trefoil-knot-type-type酶。 （1）根据用作底物的TRNA的类型，可以将TRMH TRMH底物的TRNA识别机理阐明为I型和II型酶。为了研究如何使用所有tRNA物种作为底物和仅甲基化特异性TRNA的II型酶选择TRNA的酶和II型酶，制备了T. hythophilus trmH的嵌合蛋白，I型I酶和大肠杆菌TRMH，和E. oci TRMH，A型II型酶，并制备了与TRNA的相互作用。结果表明，到目前为止，人们认为c-trna选择涉及的C末端区域几乎不同，但是即使更换了C末端和N末端，底物tRNA的特异性也不会改变，这表明核心部分参与了选择。 （2）除了综合生物科学中心的Kuwashima教授和Makabe教授的合作，TRMH和底物TRNA的稳态状态动力学以及底物TRNA结合。结果表明，C末端仅参与与tRNA的初始结合，并且甲基化的TRNA也识别并结合与TRMH（第一个结合过程），但被随后的结构变化过程所消除。

项目成果

Multi-site substrate recognition mechanism of Aquifex aeolicus Trm1

Aquifex aeolicus Trm1的多位点底物识别机制

• 发表时间: 2010
• 作者: T.Awai;Ihsanawati;S.Kimura;C.Tomikawa;A.Ochi;T.Yokogawa;T.Suzuki;Y.Bessho;S.Yokoyama;H.Hori
• 通讯作者: H.Hori

マルチサイト特異性RNAメチル化酵素のtRNA認識機構

多位点特异性RNA甲基转移酶的tRNA识别机制

• 发表时间: 2009
• 作者: 粟井貴子;木村聡;冨川千恵;越智杏奈;Ihsanawati;別所義隆;横山茂之;横川隆志;鈴木勉;堀弘幸
• 通讯作者: 堀弘幸

三次元コアを修飾するtRNAメチル化酵素による多段階基質tRNA認識

tRNA 甲基转移酶对底物 tRNA 进行多步识别，修饰三维核心

• 发表时间: 2010
• 作者: 越智杏奈;真壁幸樹;桑島邦弘;堀弘幸
• 通讯作者: 堀弘幸

Flexible recognition of methylation targes site, guanosine at position 18 in tRNA(Gm18)methyltransferase[TrmH]

灵活识别甲基化目标位点，tRNA(Gm18)甲基转移酶[TrmH]第18位鸟苷

• 发表时间: 2010
• 作者: A.Ochi;H.Hori
• 通讯作者: H.Hori

Transfer RNA Methyltransferases from a Hyperthermophilic Eubacterium, Aquifex aeolicus

来自超嗜热真杆菌 Aquifex aeolicus 的转移 RNA 甲基转移酶

• 发表时间: 2010
• 作者: H.Hori;T.Awai;T.Toyooka;C.Tomikawa;H.Okamoto;H.Takeda;K.Watanabe;A.Ochi;A.Hirata;S.Kimura;Y.Ikeuchi;T.Yokogawa;T.Suzuki
• 通讯作者: T.Suzuki