リボヌクレアーゼPによる基質認識と転移RNA高次構造安定性に関する研究

核糖核酸酶P底物识别及转移RNA构象稳定性研究

基本信息

批准号：
01J00258
负责人：
堀義明
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的はリボヌクレアーゼP(RNaseP)をRNAの高次構造を探るプローブとして利用した、tRNA高次構造安定化戦略の解明である。本期間内に明らかにしたことは以下の1〜4である。1 試験管内におて、tRNAアンチコドンループ内のイントロンの存在がヒトチロシンtRNAの高次構造変化(クローバーリーフ型二次構造からダブルヘアピン型二次構造への変化)を促すことを明らかにした。2 ヒトリジンtRNAと線虫リジンtRNAは塩基配列から考えるとクローバーリーフ型二次構造とダブルヘアピン型二次構造の両方をとることが出来ると推定できる。しかし試験管内において、これらのtRNAは高次構造がクローバーリーフ型二次構造で安定していることを明らかにした。これら後生動物の二つのtRNAに類似した塩基配列をもつ真正細菌Achleplasma laidlawiiリジンtRNAは試験管内において高次構造変化することを明らかにした。これらの塩基配列を比較した結果、tRNAアミノアシルステムの塩基対の形成が、tRNAの高次構造安定化に重要であることが示唆された。3 tRNA前駆体の5'リーダー配列に相補的に設計した一本鎖DNA(ガイドDNA)は、大腸菌RNasePの賦活剤としてはたらくが、さらに解析を進め、ガイドDNAが賦活剤とより効果を発揮するには、20以上の塩基対を形成するようガイドDNAを設計する必要があることを明らかにした。4 本研究で調査したポルフィリンの数種類が、大腸菌RNasePによるtRNA成熟化反応をこれまで報告されているどの阻害剤よりも強力に阻害することを明らかにした。これらの研究成果はtRNA高次構造の起源の解明のみならず、ポストゲノム時代のにおけるRNasePの切断反応を応用した遺伝子発現制御技術、RNA高次構造予測技術に大いに貢献すると考えられる。

这项研究的目的是使用核糖核酸酶P（RNASEP）作为探索RNA的高阶结构的探针来阐明tRNA构象稳定策略。在此期间，揭示了下一个1-4。 1在体外，据揭示了tRNA反密码子环中内含子的存在促进了人类酪氨酸tRNA的高阶构象变化（从三叶草叶型转变为次要的二型型二级型）。 2可以估计，考虑到碱基序列，人类赖氨酸tRNA和线虫赖氨酸tRNA可以具有三叶草叶型二级结构和双发夹型二级结构。然而，在体外，揭示了这些TRNA的较高结构在三叶草叶型二级结构中是稳定的。据揭示，laidlawii赖氨酸tRNA的菌群具有类似于这些后生动物的两个trNA的核苷酸序列，在体外构象会改变。比较这些基本序列表明，tRNA氨基酰基茎的碱基对的形成对于稳定tRNA的高阶结构很重要。单链DNA（指导DNA）设计为与3个tRNA前体的5'领导者序列相辅相成，是大肠杆菌rnasep的激活剂，但已经进行了进一步的分析，这表明，为了使指导DNA与激活剂更有效，需要将指导DNA设计为20多个基础底座。 4我们发现，在这项研究中研究的几种类型的卟啉抑制了大肠杆菌引起的tRNA成熟响应，比以前报道的任何抑制剂更有效。这些研究结果被认为不仅有助于阐明tRNA高阶结构的起源，而且还助长了在后属组时期应用RNASEP的裂解反应的基因表达控制技术，以及用于预测RNA高阶结构的技术。