mRNAキャッピングシステムの機能

mRNA加帽系统的功能

• 批准号: 11155222
• 负责人: 水本 清久
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11155222/
• 关键词: キャップ構造; RNAポリメラーゼII; キャッピング酵素遺伝子; mRNAグアニル酸転移酵素; RNA5'-トリホスファターゼ; mRNA(グアニン-7-)メチル基転移酵素; センダイウイルス; インフルエンザウイルス

真核細胞およびそのウイルスのmRNAの5'末端にほぼ例外なく存在するキャップ構造は,転写の極めて初期に形成され,その後のmRNA代謝や翻訳において重要な役割を演じている.我々は種々の生物並びにウイルスのmRNAキャッピング機構について,酵素化学的並びに分子遺伝学的解析を行っている.1.細胞のキヤッピングシステム:Xenopus laevisよりmRNAキャッピング酵素遺伝子(xCAP1a, xCAP1b)ならびにmRNA(グアニン-7-)メチル基転移酵素遺伝子(xCMT1)を単離する事に成功し,その構造と酵素活性について検討した.xCAP1aタンパク質は,ヒトをはじめとするキャッピング酵素と高度に類似したアミノ酸配列を持ち,N末端側にmRNA5'-トリホスファターゼドメイン,C末端側にグアニル酸転移酵素ドメインを有するbifunctional enzymeであった.ヒトmRNA(グアニン-7-)メチル基転移酵素遺伝子(hCMT1a)に種々の変異を導入し,触媒活性に必要な領域ならびにキャッピング酵素(hCAP1a)との相互作用に必要な領域をhCMT1a分子上にマップした.また,酵母キャッピング酵素βサブユニット遺伝子(CET1)の温度感受性変異体(ts変異体)を分離した.このうちの一部は,RNA5'-トリホスファターゼ活性に必要な部位にアミノ酸変異が入っておりin vitroにおいて酵素活性はts性を示した.また一部は,in vitroでの酵素活性には影響ないが,αサブユニットとの相互作用部位に変異が導入されており,α-βサブユニット相互作用が酵母の生育にとって重要であることが示された.RNAポリメラーゼII(polII)転写開始複合体を活性状態で分離し,その中にキャッピング酵素およびmRNA(グアニン-7-)メチル基転移酵素が特異的に組み込まれていることを,それぞれの特異抗体を用いて明らかにした.また,キャッピング酵素はCTDがリン酸化されたpolII(polIIo)に特異的に結合することを示した.2.ウイルスの転写-キャッピングシステム:センダイウイルスのin vitro mRNA合成は,ほぼ完全に宿主因子の存在に依存する.宿主因子を高度に精製し,それが少なくとも3種類の因子からなることを明らかにした.このうちの一つは細胞骨格系のチューブリンであり,もう一つは解糖系酵素のホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)であることを見出した.チューブリンは転写開始複合体形成に必要であるが,PGKはRNA鎖伸長反応において機能することを明らかにした.インフルエンザウイルスmRNAキャップ構造は宿主mRNA断片を利用することによって付加される.この反応に関与するウイルスポリメラーゼサブユニットPB2について,RNAとのクロスリンク法によってキャップ構造認識部位を解析し,それがPB2分子上の異なる2カ所にマップされることを明らかにした.

In eukaryotes, the 5'-terminal region of mRNA in the eukaryotic cell has an exception to the existence of a protein structure, which is formed in the early stages of gene transcription, and later in the metabolism of mRNA. We are interested in the analysis of biological, enzymatic and molecular genetics. 1. Cellular and molecular genetics. Xenopus laevis mRNA (xCAP1a, xCAP1b) mRNA (-7-)(xCMT1) The structure and enzyme activity of the enzyme were successfully determined. xCAP1a was selected from the group consisting of the following components: The N-terminal side of mRNA is 5'-terminal, and the C-terminal side of mRNA is 5'-terminal. hCMT mRNA(hCAP-7-), hCMT1a, hCAP1a, hCAP1a, hCAP1 The temperature sensitive variant (ts variant) of the yeast enzyme β-CET1 was isolated. A part of the RNA5'-shift enzyme activity is expressed in vitro. A part of the enzyme activity in vitro affects the enzyme activity,α-β interaction sites are introduced differently,α-β interaction is important for yeast growth, RNA molecule II(polII) is isolated from the enzyme activity, In the middle of the game, the enzyme and mRNA(G-7-) of the gene transfer enzyme are used to express the specific antibody. 2. It is completely dependent on the presence of host factors. The host factor is highly refined, and there are three kinds of factors. This is the first time that a cell skeleton system has been identified. PGK is essential for the formation of the RNA chain. The host mRNA fragment was constructed using the gene fragment. The molecular structure of PB2 was analyzed by RNA analysis method, and the molecular structure of PB2 was analyzed.

项目成果

K. Masunaga et al.: "Molecular mapping of inflienza virus RNA polymerase by site-specific antibodies"Virology. 256. 130-141 (1999)

K. Masunaga 等人：“通过位点特异性抗体对流感病毒 RNA 聚合酶进行分子图谱分析”病毒学。

J. Yokota et al.: "Cloning and characterization of mRNA capping enzyme and mRNA(guanine-7-)-methyltransferase cDNAs from Xenopus laevis"Biochem. Biophys. Res. Commn.. (in press). (2000)

J. Yokota 等人：“来自非洲爪蟾的 mRNA 加帽酶和 mRNA(鸟嘌呤-7-)-甲基转移酶 cDNA 的克隆和表征”Biochem。