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哺乳動物におけるリボヌクレオーム研究の確立

哺乳动物核糖核组研究的建立

基本信息

批准号：
22659042
负责人：
富澤一仁
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22659042/
关键词：
糖尿病 RNA 遺伝子化学修飾ゲノム tRNA

项目摘要

近年,細菌おいて転移RNA(tRNA)もDNA同様様々な化学修飾を受けることが明らかになった。しかし,哺乳動物ではtRNA修酵素の存在すら明らかでなく,tRNA修飾の生理機能は不明である。本研究では,哺乳動物における転移RNA (tRNA)の化学修飾酵素を網羅的に同定し,同修飾の生理機能,またtRNA化学修飾の破綻が蛋白質翻訳異常,延いては糖尿病などの疾患を引き起こす危険因子になっていることを明らかにすることを目的として行った。今年度は下記のことを明らかにした。(1)哺乳動物tRNAの化学修飾の同定マウス肝臓からtRNAを精製後、tRNAをリボヌクレアーゼで処理し、モノヌクレオチドを単離した。単離したモノヌクレオチドの化学修飾について質量分析法を用いて解析した。その結果、リジンtRNAのイソペンテニルチオメチル化修飾ならびにスレオニノカルボニルチオメチル化修飾を同定することができた。(2)CDKAL1ノックアウトマウスの解析CDKAL1欠損マウスでは、リジンに対応するtRNAの37番目のアデニンの修飾が欠損しているか検討した。CDKAL1欠損マウスならびに野生型マウスから肝臓を摘出し、tRNA精製後リジンtRNAの化学修飾について質量分析法を用いて解析した。その結果、野生型マウスでは、チオメチル化修飾が同定されたが、CDKAL1欠損マウスではスレオニノカルボニル修飾はされていたが、チオメチル化修飾は検出されなかった。さらに、枯草菌のMiaBおよびYqeV欠損株に、ヒトCDKAL1遺伝子を形質転換した。その後tRNAを精製し、質量分析法にてチオメチル化修飾の有無について解析した。MiaB欠損株にCdkal1遺伝子を形質転換しても、tRNAのチオメチル化修飾は認められなかった。一方、YqeV欠損株では、Cdkal1遺伝子を形質転換することにより、tRNAにチオメチル化修飾が付加された。以上の結果より、Cdkal1はリジンに対応するtRNAの37番目のスレオニノカルボニル化アデニンをチオメチル化する酵素であることが明らかになった。

In recent years, bacteria have been chemically modified by RNA(tRNA) and DNA. The existence of tRNA modification enzymes in mammals is clear, and the physiological function of tRNA modification is unknown. In this study, we identified the physiological function of tRNA chemical-modifying enzymes in mammals, and found that tRNA chemical-modifying enzymes cause abnormal protein translation, which leads to the development of diabetes mellitus. This year's record is clear. (1)The chemical modification of mammalian tRNA is carried out after tRNA purification. The chemical modification of the sample was carried out by mass spectrometry. The results of the study are as follows: (2) CDKAL1 is not available for analysis. CDKAL1 is not available for analysis. CDKAL1 was damaged and the liver tissue of the wild type was extracted, and the chemical modification of the purified tRNA was analyzed by mass spectrometry. The result is that the wild-type is not stable, and the CDKAL1 is not stable. In addition, MiaB and Yqev strains of Bacillus subtilis were damaged, and CDKAL1 strains were qualitatively changed. After tRNA purification, quality analysis method is used to analyze the presence or absence of tRNA modification. MiaB deficient plants Cdkal1 gene is a kind of qualitative change, tRNA is a kind of chemical modification. A side, Yqev deficient strain, Cdkal1 gene, shape and quality change, tRNA, tRNA. The above results show that Cdkal1 has the ability to control the activity of tRNA in 37 different ways.