tRNA修飾塩基ライシジンの生合成機構の解析とそれを標的とする創薬へ向けた研究

tRNA修饰碱基lycidin的生物合成机制分析及其药物研发研究

• 批准号: 16657041
• 负责人: 関根 靖彦
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Rikkyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16657041/
• 关键词: tRNA; 修飾塩基; ライシジン; tilS; アンチコドン

1.TilSによるtRNA^<Ile>(CAU)の認識機構の解明:(1)未修飾tRNA^<Ile>のin vitro転写物にTils組換えタンパク質を加えた状態でRNA分解酵素を加え、tRNA^<Ile>のどの部分がRNA分解酵素の攻撃を免れるかを調べた。その結果、Tilsはアンチコドン領域とアクセプターステムの3'側に結合することが分かった。この結果は、昨年度に決定したTilSによるtRNA^<Ile>の認識部位と一致する。(2)大腸菌のTilsタンパク質の結晶化は成功しなかった。そこでより結晶化しやすいと考えられる好熱菌A.aeolicusのTilsのX線結晶構造解析を東工大・濡木理博士との共同研究で行った。その結果、以下のことが分かった。(ア)N末のドメインはGMP synthetaseのATP-pyrophosphataseドメインと構造が似ている。(イ)N末のドメインにはtRNAがはまりこむと考えられる孔があり、L修飾に必須と考えられるアミノ酸残基はこの孔のまわりに集まっている。(ウ)C末ドメインはtRNA^<Ile>のアンチコドンステムを認識する。(3)大腸菌のtRNAのプロセシングに重要なRNasePの変異株を用いた解析から、TilSによるL修飾はtRNAのプロセシングの完了以前に起こることが分かった。これは、もしL修飾前にプロセシングが完了した場合、tRNAのメチオニル化とL修飾がおこってしまうと、AUAコドンがメチオニンに指定されてしまうので、それを避けるための機構であると考えられる。2.TilS活性阻害分子の検索:リジンアナログである2-aminoethyl cystein (2AC)をTilsタンパク質によるin vitro L合成反応系に加えたところ、リジンの代わりにtRNA^<Ile>に取り込まれた。2ACはバクテリアの生育を阻害し、これはaspartate kinaseを阻害するためであると考えられてきたが、2ACの標的がTilsであるという可能性が示唆された。

1. The TilS に よ る tRNA ^ < Ile > (CAU) の know organization の interpret: (1) the undecorated tRNA ^ < Ile > の in Vitro planning about に Tils group in え タ ン パ ク quality を plus え た state で decomposition enzyme RNA を え, tRNA ^ < Ile > の ど の part が decomposition enzyme RNA の tapping shock を free れ る か を adjustable べ た. そ の results, Tils は ア ン チ コ ド ン field と ア ク セ プ タ ー ス テ ム の 3 'に combined with す る こ と が points か っ た. The <s:1> <s:1> result <e:1> and the に decision of the previous year た たTilSによるtRNA^<Ile> <s:1> are consistent with と する. (2) The <s:1> Tils of escherichia coli タ パ パ パ the <s:1> crystal <s:1> was successfully crystallized な った った. そ こ で よ り crystallization し や す い と exam え ら れ る hot bacteria A.a eolicus の Tils の X-ray crystal structure parsing を DongGong, big wood grain speech &drama, Dr と の joint research line で っ た. Youdaoplaceholder0 そ result, the following とが とが とが points とが った. (ア) at the end of the N の ド メ イ ン は GMP synthetase の ATP - pyrophosphatase ド メ イ ン と tectonic が like て い る. (イ) at the end of the N の ド メ イ ン に は tRNA が は ま り こ む と exam え ら れ る hole が あ り, L must modify に と exam え ら れ る ア ミ ノ acid residues は こ の hole の ま わ り に set ま っ て い る. (ウ) at the end of C ドメ チコド <s:1> tRNA^<Ile> ア ア チコド ステムを ステムを recognize する. (3) the coliform の tRNA の プ ロ セ シ ン グ に important な RNaseP の - different strains を with い た parsing か ら, TilS に よ る L decorate は tRNA の プ ロ セ シ ン グ の に before finished こ る こ と が points か っ た. こ れ は, も し L tampered に プ ロ セ シ ン グ が finished し た occasions, tRNA の メ チ オ ニ ル change と L decorate が お こ っ て し ま う と, AUA コ ド ン が メ チ オ ニ ン に specified さ れ て し ま う の で, そ れ を avoid け る た め の institutions で あ る と exam え ら れ る. 2. TilS active resistance against molecular の 検 suo: リ ジ ン ア ナ ロ グ で あ る 2 - aminoethyl cystein (ac) 2 を TilS タ ン パ ク qualitative に よ る the in vitro synthesis of L against 応 department に plus え た と こ ろ, リ ジ ン の generation わ り に tRNA ^ < Ile > に take り 込 ま れ た. 2 ac は バ ク テ リ ア の fertility を resistance against し, こ れ は aspartate kinase を resistance against す る た め で あ る と exam え ら れ て き た が, 2 ac の mark が Tils で あ る と い が う possibility in stopping さ れ た.

项目成果

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

ATP 焦磷酸酶伴随赖氨酸特异性环和 tRNA 识别域形成赖氨酸的结构基础。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceeding of National Academy of Science U.S.A. 21
• 作者: Nakanishi;K.;Fukai;S.;Ikeuchi;Y.;Soma;A.;Sekine;Y.;Suzuki;T.;Nureki;O.
• 通讯作者: O.

Molecular mechanism of lysidine synthesis that determines tRNA identity and codon recognition

• DOI: 10.1016/j.molcel.2005.06.007
• 发表时间: 2005-07-22
• 期刊: MOLECULAR CELL
• 影响因子: 16
• 作者: Ikeuchi, Y;Soma, A;Suzuki, T
• 通讯作者: Suzuki, T