脊髄性筋萎縮症に関わるスプライシング制御因子の協同作用の解明

阐明脊髓性肌萎缩症中剪接控制因子的协同作用

• 批准号: 21K05397
• 负责人: 武藤 裕
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Musashino University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05397/
• 关键词: スプライシング制御因子; スプライシング病; 協働性; 構造生物学

申請者は、スプライシング制御因子による生体制御の破綻から生じるスプライシング病について構造生物学的な理解を目的としている。本研究では、脊髄性筋萎縮症の発症ではSF2などの制御因子が関わる運動神経細胞生存遺伝子(Survival motor neuron: SMN)の選択的スプライシングの制御不全が起きている。SF2 RRM1と標的配列を含むRNA断片の複合体を結晶化し、これをＸ線結晶構造解析することで、SF2タンパク質の標的配列認識機構を明らかにすることを目標とした。また、他のスプライシング因子に含まれる同様の機能ドメインについての構造解析を試み、この機能ドメインによるクロストークに関する知見を得ようと考えた。昨年度までSF2 RRM1と標的配列を含むRNA断片との結晶化を行って微結晶が得られたが、再現性がなかった。本年度は、結晶化の再現性をあげるために、(1)SF2についてアミノ酸配列の保存性とRRM1単体の構造から、RNA結合能を保持しつつ、構造的に柔軟な部分を最小限に抑えたコンストラクトを作成し結晶化を試みた。(2)また、RNA分子間で塩基対を形成させて結晶パッキングを促進させる目的で、ターゲットとなるRNA分子についてRNA分子間で塩基対を形成させて結晶パッキングを促進させるよう細工をしたRNA断片2種類を用いて、RRM1との共結晶化の条件を検討した。その結果、2種類のRNA共に1つの条件下から結晶を得た。現在、さらに結晶化の条件の最適化を進めている。また、真核生物でスプライシング反応において働くRNA結合ドメインとしてはRRMドメインのほかにKHドメインがある。RNAの二次構造部分の変化によるRNA認識を考察するため、結合に一本鎖部分だけではなく、二次構造をとる部分も必要とするRbfAのKHドメインについて構造決定を行い、下記にしめすように投稿論文として発表した。

The applicant is interested in understanding the structural biology of plants and animals. The present study is aimed to investigate the relationship between SF2 and regulatory factors in the development of spinal muscular atrophy. SF2 RRM 1 alignment contains RNA fragments, and X-ray crystallographic analysis of SF2 RRM 1 alignment is performed to identify the alignment mechanism. The structural analysis of the same functional parameters included in the other functional parameters was tested and the related knowledge was obtained. In the past year, SF2 RRM 1 was aligned with RNA fragments and crystallized. This year, the reproducibility of crystallization is very important.(1) SF2 is very important for the preservation of acid alignment, the structure of RRM1 monomer, the RNA binding energy is very important, and the soft part of the structure is very important. (2)To promote the formation of RNA gene pairs, to promote the use of RNA gene fragments, and to promote the co-crystallization of RRM1 gene fragments. The results showed that 2 kinds of RNA were crystallized under 1 condition. Now, the optimization of crystallization conditions is progressing. In eukaryotic organisms, RNA binding is the most common form of RNA binding. RNA secondary structure part of the transformation of RNA understanding to investigate the first part of the lock, the second part of the structure of the necessary to determine the structure of the RbfA KH, the following notes

项目成果

1 H, 13 C and 15 N resonance assignments and solution structures of the two RRM domains of Matrin-3

Matrin-3 两个 RRM 结构域的 1 H、 13 C 和 15 N 共振分配和溶液结构

• DOI: 10.1007/s12104-021-10057-0
• 发表时间: 2021
• 期刊: Biomol NMR Assign.
• 作者: He F;Kuwasako K;Takizawa M;Takahashi M;Tsuda K;Nagata T;Watanabe S;Tanaka A;Kobayashi N;Kigawa T;Guntert P;Shirouzu M;Yokoyama S;Muto Y.
• 通讯作者: Muto Y.