ヒトアミノアシルtRNA合成酵素活性の酵素間相互作用依存性

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ヒトなどの高等真核生物では、アミノアシルtRNA合成酵素(ARS)、翻訳開始因子、翻訳伸長因子などの翻訳に関わる装置が超高分子複合体を形成しており、微生物には観察されない特徴となっている。このような複合体を形成することにより、どのような新たな生物プログラムを獲得しているかを、ヒトのアミノアシルtRNA合成酵素複合体に焦点をあてて明らかにするのが研究の目的である。そのために、ヒトのARS超高分子複合体を構成する8つのARS(IleRS,LeuRS,MetRS,AspRS,GluProRS,ArgRS,GlnRS,LysRS)と3つの非ARS因子(pro-EMAPII,JTV1,p18)、11の遺伝子の全長を、昆虫細胞内で強い転写活性をもつPolhプロモーター下にクローニングした組み換え体バキュロウイルスの作成をした。また、それぞれのARSがもつ、高等真核生物に特有の付加ドメインを欠失させた種々の変異組み換え体のシリーズも作成した。合計29種のヒトARS発現ベクターを用いることにより、昆虫細胞を用いた共発現実験が可能となった。単独発現からは活性の観察されないMetRS活性に関して、いろいろな組み合わせの共発現からの活性の回復を調べてみたが、用いた条件ではやはり活性は観察されなかった。2コンポーネント以上の因子の相互作用がMetRSの活性には必要なのかもしれない。別の実験として、IleRS、LeuRS、GluProRSの3者の複合体形成機構について再構成実験から調べた。その結果、IleRSとGluProRSは、それぞれC末と融合点の付加ドメインを用いて相互作用すること、IleRSとLeuRS、それぞれのC末付加ドメインを用いて相互作用すること、IleRSとLeuRSとの相互作用は観察されないことがわかった。IleRS、LeuRS、GluProRSの3者共発現は3者複合体を形成することから、この複合体の形成にはLeuRSのC末付加ドメインが中心的な役割をもつことが明らかとなった。