tRNAアンチコドンwobble位の修飾ウリジンの翻訳における働き

tRNA反密码子摆动位置修饰尿苷在翻译中的功能

• 批准号: 05J11429
• 负责人: 蔵田 真也
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11429/
• 关键词: tRNA; wobble; タウリン; アンチコドン; 修飾; 翻訳; 塩基対; ミトコンドリア

tRNA wobble位のタウリン修飾がU: G wobble塩基対を安定化する分子メカニズムを解明するため、立体構造解析を行った。まず、修飾を持つASL(アンチコドンステムループ)と修飾を持たないASLの2種類を、分子整形術と呼ばれる手法で大量調整しHPLC精製した。その後、ASLとmRNAを同時に30Sリボソームの結晶に浸み込ませて共結晶を作り、そのX線結晶構造解析を行った。1度目の解析では、リボソーム結晶化の条件が悪かったためにASLとmRNAが結合せず、リボソームの共結晶が得られなかった。そこで2度目の解析では結晶化の条件を検討し、解像度も改善することが出来た。また、mRNAも塩基対の対合力を強めるためにU: A Watson-Crick塩基対になるUUAコドンを使用したところ、ASL-リボソーム-mRNAの共結晶を得ることに成功した。解像度はこれまでの中でも最も高い2.8Aであった。その後、条件検討を重ねた結果、U:G wobble塩基対となるUUGコドンでも共結晶が得られるようになった。以上のX線結晶構造解析の結果、通常見られるwobble位ウリジン5位の修飾の挙動とは全く異なり、タウリン修飾中の硫黄原子がアンチコドン2字目と3字目の窒素原子と水素結合していることが判明した。これは、コドンとアンチコドンが対合する前に、タウリン修飾がそれらの塩基と相互作用していることを意味する。このことから、タウリン修飾はその相互作用を利用してコドンーアンチコドン対合に必要なエントロピーを減少させ、結果的にwobble塩基対を安定化していることが明らかになった。

tRNA wobble bit のタウリン modification がU: G wobble base 対 を stabilization molecule メカニズムを clarification するため, three-dimensional structure analysis を row った. ASL (アンチコドンステムループ) and modified ASL 2 types of SL, molecular plastic surgery, large-scale adjustment, and HPLC purification.その后, ASLとmRNAをsimultaneouslyに30Sリボソームのcrystallizationにimmersionみ込ませてcocrystallizationを为り,そのX-ray crystal structure analysisを行った. 1 degree of analysis and conditions for crystallization of が悪かったためにAS LとmRNA is combined with せず, and リボソームの co-crystal is obtained by られなかった. The analysis of the 2-degree mesh, the conditions for crystallization, and the improvement of the resolution were revealed. U: A Watson-Crick 塩対になるUUAコドンをUsing したところ, ASL-リボソーム-mRNA co-crystallization was successful. The resolution is 2.8A, which is the highest resolution.その后, condition 検thalo を重ねた results, U:G wobble婩対となるUUGコドンでも co-crystallization られるようになった. The results of the above X-ray crystallographic structure analysis, usually see the られるwobble bit ウリジン5-bit の挙动とは全くdifferentなり, The タウリン modification of the sulfur atom in the がアンチコドン 2-character と3-character のsulfide atom and the water element combination していることが clarified した.これは、コドンとアンチコドンが対合する前に、タウリンModify がそれらの塩组とinteraction していることをmeaning する.このことから、タウリン Modification はそのInteraction を Utilization してコドンーアンチコドン対合にNecessary なエThe ントロピーをreduces the させ, and the resultant にwobble婩対を stabilizes the していることが明らかになった.