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セレノシステイン特異的伸長因子SelBの結晶構造解析

硒代半胱氨酸特异性延伸因子SelB的晶体结构分析

基本信息

批准号：
17026031
负责人：
前仲勝実
金额：
$ 3.14万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

セレノシステインSecは"21番目のアミノ酸"と呼ばれ、遺伝子上に巧みにコードされた特殊なアミノ酸である。mRNA上の通常終止コドンであるUGAが引き続く特殊な2次構造をもつRNA配列(SECIS)が存在するとき、UGAコドンがSecの遺伝子コードに変身し、蛋白質中に取り込まれる。その際に特殊な伸長因子SelBが必要となる。SelBは通常の伸長因子EF-Tuと異なり、セレノシステイン特異的tRNAを結合するEF-Tuに相同性の高いN末端ドメインと、SECISRNAを認識する特別なC末端ドメインを持つ。これまでに我々は4つのwinged helix(WH)様構造を有するC末端ドメインのうちmRNA結合最小ドメイン(WH3-WH4,512-634)とRNAとの複合体の結晶構造解析に成功し、新規のRNA認識機構を明らかにした。本研究では、引き続きC末端ドメイン全長の動的な構造変化をX線結晶構造解析により明らかにすることを目指す。本年度は、昨年度得られたM.thermoacetica SelB C末端ドメイン全長(SelB-C、377-634)とSECIS mRNAヘアピンとの複合体の結晶からSpring8にて得られた回折データを用いて、分子置換法により構造決定を行うことに成功した。その結果、これまでのSelB-SECIS RNA相互作用以外に、予想外のRNA結合様式が存在することがわかった。これは、SelB-Cの4つのWHドメインうちWH3-4とWH2の間がRNA結合に伴い、正電荷に偏った表面構造を作り出すことにより形成されることがわかった。また、この部分ではRNAのリン酸骨格のみが認識され、塩基特異性はないと考えられたことから、tRNAやrRNAの認識に重要な役割を果たす可能性を明らかにすることができた。同時にSelB全体の動的な構造変化とリボソームの間でのコミュニケーションを考察することができた。

The "21-item" and "21-item" are used to describe the "21-item" and "21-item" special items. The usual termination of UGA on mRNA is due to the presence of special secondary structures such as RNA alignment (SECIS), UGA on mRNA is due to the presence of secondary genes, and protein is due to the presence of protein. Special elongation factor SelB is necessary. SelB binds to a common elongation factor EF-Tu, a high N-terminal identity factor, and a specific C-terminal identity factor. The crystal structure analysis of RNA complexes was successfully performed on the C-terminal terminal region of the winged helix(WH), and the new RNA recognition mechanism was clarified. In this study, the structural transformation of the whole length of the C-terminal region of the X-ray crystallographic analysis was studied. This year, the total length of M.thermoacetica SelB C-terminal (SelB-C, 377-634) and SECIS mRNA were successfully determined by molecular replacement method. As a result, there is no self-secis RNA interaction except for the expected RNA binding pattern. Selb-C and WH3-4 and WH2 have RNA binding and positive charge bias surface structure. This is the first time that we've seen this. At the same time, the whole structure of Selb is changed.