鋳型非依存性RNAポリメラーゼCCA付加酵素によるCCA付加の動画の作製

使用不依赖模板的 RNA 聚合酶 CCA 添加酶创建 CCA 添加视频

• 批准号: 15770064
• 负责人: 富田 耕造
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2004)The University of Tokyo (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15770064/
• 关键词: X線構造解析; RNA-蛋白質複合体; ポリメラーゼ; 鋳型非依存性; 反応機構; RNA; 核酸合成; tRNA; 修復; 鋳型

tRNAの3'末端CCA配列(74-76の位置)は、tRNAの末端へのアミノ酸付加および蛋白質合成におけるリボゾームとの相互作用に必須である。CCA配列は、CTPおよびATPを基質として、CCA付加酵素と呼ばれる鋳型非依存性RNAポリメラーゼによって修復、あるいは新規合成される。CCA付加酵素が核酸の鋳型を用いずに定まった配列を定まったプライマーへ付加するメカニズムは未解決のままである。本研究において、我々は、Aquifex aeolicus由来の酵素の結晶構造を、末端のアデノシンが欠けているtRNAおよび付加されるATPアナログと結合した状態で決定した。この構造は世界で初めての鋳型非依存性RNA合成酵素の三者複合体の構造を決定したものである。酵素はtRNA分子のアクセプター・Tヘリックスを包み込むように結合している。触媒ポケットにおいて、ATPの塩基はそれに相補的なアミノ酸残基によって認識されており、またC75はATPに隣接しており、それらの塩基部分は互いにスタッキング相互作用をしている。tRNAのC74-C75を認識する相補的ポケットはヌクレオチドに対して蛋白質性の鋳型を形成しており、これは鋳型依存的ポリメラーゼによって用いられるヌクレオチドの鋳型を模倣している。我々の構造は、鋳型非依存性RNA合成酵素の分子的基盤を提示したのみではなく、核酸から蛋白質への機能移譲の進化的メカニズムを理解するうえで重要な知見を与えるものである。

The CCA alignment at the 3'end of tRNA (position 74-76) is necessary for the interaction between tRNA and protein synthesis. CCA alignment, CTP and ATP matrix, CCA enzyme and transcription, type-independent RNA synthesis, repair and transcription The DNA sequence of CCA enzyme was determined by DNA sequencing. In this study, the crystal structure of the enzyme from Aquifex aeolicus was determined by its terminal structure and binding state with ATP. The structure of the three-way complex of RNA synthase is determined by the structure of the world's first independent RNA synthase. The enzyme tRNA molecule can be used to bind to the protein. C75-ATP is the base of the catalyst, and the ATP is the base of the catalyst. tRNA C74-C75 is recognized as a complementary group of proteins that form a protein pattern and are type-dependent. The structure of RNA is important for understanding the molecular basis of RNA synthase, nucleic acid and protein function evolution.

项目成果

Okabe, M., Tomita K, et al.: "Divergent evolution of trinucleotide polymerization revealed by an archaeal CCA-adding enzyme structure"EMBO Journal. 22(21). 5918-5927 (2003)

Okabe, M., Tomita K, et al.：“古菌 CCA 添加酶结构揭示的三核苷酸聚合的发散进化”EMBO 杂志。

鋳型非依存性RNA合成酵素の分子機構、進化-tRNAを修復するCCA付加酵素

非模板依赖性RNA合成酶（修复tRNA的CCA添加酶）的分子机制和进化

• 发表时间: 2003
• 期刊: 蛋白質-核酸-酵素 [共立出版] 46
• 作者: 富田耕造;濡木理
• 通讯作者: 濡木理

鋳型非依存性RNA合成酵素の分子的基盤 -蛋白質とRNAとの協同作業による特異性の決定-

非模板依赖性RNA合成酶的分子基础 -通过蛋白质和RNA之间的合作确定特异性-

• 发表时间: 2004
• 期刊: AIST TODAY(産業技術総合研究所、広報誌) 12
• 作者: Tomita;K. et al.;富田耕造
• 通讯作者: 富田耕造

Structural basis for template independent polymerization

模板独立聚合的结构基础

• 发表时间: 2004
• 期刊: Nature 430
• 作者: Tomita;K. et al.
• 通讯作者: K. et al.

Divergent evolution of trinucleotide polymerization revealed by anarchaeal CCA-adding enzyme structure.

无古菌 CCA 添加酶结构揭示了三核苷酸聚合的分歧进化。

• 发表时间: 2003
• 期刊: EMBO J 22
• 作者: Okabe;M.;Tomita;K.;et al.
• 通讯作者: et al.