鋳型非依存性RNA合成酵素の分子機構、進化の分子的基盤研究

非模板依赖性RNA合成酶分子机制及进化研究

• 批准号: 17687010
• 负责人: 富田 耕造
• 金额: $ 19.47万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17687010/
• 关键词: RNA; 構造解析; 反応機構; 鋳型非依存的; 複合体; 酵素反応; 合成; RNA合成; 鋳型非依存性; ダイナミックス

鋳型非依存的RNA合成酵素であるCCA付加酵素は核酸性の鋳型を用いることなく,定まった配列を定まったRNAプライマーに付加/合成するという点で非常にユニークな酵素である。我々は,昨年度,古細菌由来のCCA付加酵素がCCA配列を合成する過程,すなはち,合成開始,伸長,終結にいたるすべての状態のスナップショットのX線結晶構造解析,生化学的解析を行ない,世界に先駆けてCCA付加酵素によるCCA付加反応の動画の作製に成功し,30年来の謎を解明した。今年度は,さらに古細菌由来のCCA付加酵素が正しい配列が合成されたか,否かを確認するProofreadingの機構の解析を行なった。3'末端に変異を導入したRNAとCCA付加酵素の複合体,合計11種類のX線結晶構造解析,さらに変異体RNAを用いた生化学的解析をとおして,ユニークなProofreadingの分子機構が明らかになった。CCA付加酵素は,最初のヌクレオチドが間違って付加されても,そのヌクレオチドの確認を行なわず,次の2番目のヌクレオチド付加の反応を行なってしまう。しかしながら,2番目の付加反応が進行し,最後のヌクレオチドの付加を行なう時に,最初と2番目に付加されたヌクレオチドの配列を確認し,3'末端領域配列がCCA以外のものを合成できないにしていることが明らかになった。この最後の段階での"Proofreading"機構は,酵素が活性型の閉じた構造をとっており,RNAの最初のヌクレオチドが酵素のべーターターンとWatson-Crick用水素結合をし,かつ2番目のヌクレオチドの大きさと,02の有無によって行なわれていることが明らかになった。

Type where the dependency of RNA synthesis enzyme で あ る CCA plus enzyme は nuclear acid の type where を with い る こ と な く, fixed ま っ た match column set を ま っ た RNA プ ラ イ マ ー に plus/synthetic す る と い う point で very に ユ ニ ー ク な enzyme で あ る. I 々 は, last year, the archaea origin の CCA plus enzyme が CCA with column を synthetic す る process, す な は ち, synthesis, elongation, end に い た る す べ て の state の ス ナ ッ プ シ ョ ッ ト の X-ray crystal structure analysis, biochemical analysis line を な い, first world に 駆 け て CCA plus enzyme に よ る CCA plus the 応 の の animation system Youdaoplaceholder0 success に,30 years of solving the puzzle を solved た. Our は, さ ら に archaea origin の CCA が plus enzyme is し い match column が synthetic さ れ た か, no か を confirm す る Proofreading の institutions の parsing line を な っ た. 3 'end に - different を import し た RNA と CCA の plus enzyme complex, total 11 kinds の X-ray crystal structure analysis, さ ら に - foreign RNA を with い た biochemical analytical を と お し て, ユ ニ ー ク な Proofreading の molecular institutions が Ming ら か に な っ た. CCA は plus enzyme, initially の ヌ ク レ オ チ ド が breach between っ て plus さ れ て も, そ の ヌ ク レ オ チ ド の confirm line を な わ ず, の 2 times eye の ヌ ク レ オ チ ド plus の anti 応 を line な っ て し ま う. し か し な が ら, 2 eyes の plus the 応 し が, finally の ヌ ク レ オ チ ド の plus line を な に う, initially と 2's に plus さ れ た ヌ ク レ オ チ ド の match column confirm し を, 3 'end areas with column が CCA outside の も の を synthetic で き な い に し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. こ の finally の Duan Jie で の は "Proofreading" institutions, enzyme が activity type の closed じ た tectonic を と っ て お り, RNA の initially の ヌ ク レ オ チ ド が enzyme の べ ー タ ー タ ー ン と Watson, Crick water element combination を し, か つ 2's の ヌ ク レ オ チ ド の big き さ と, 02 の presence of に よ っ て な Youdaoplaceholder0 われて る る とが とが Ming ら になった になった.

项目成果

Animated Crystallography of Genetic Code Translation

遗传密码翻译的动画晶体学

• 发表时间: 2007
• 期刊: Nucleic Acids Symp Ser 51
• 作者: Tomita;K.;Numata;T.;Fukai;T.;Suzuki;T.;Ishitani;R.;Nureki;O.
• 通讯作者: O.

tRNAを使うリボソームによらないアミノ酸付加反応

使用 tRNA 进行不涉及核糖体的氨基酸加成反应

• 发表时间: 2008
• 期刊: 蛋白質核酸酵素 (共立出版) (掲載決定;平成20年6月22日号)
• 作者: 渡辺 和則 富田 耕造;他
• 通讯作者: 他

鋳型を用いないRNA合成の動的反応分子基盤

无模板RNA合成的动态反应分子基础

• 发表时间: 2008
• 作者: Suto K;Shimizu Y;Watanabe K;Ueda T;Fukai S;Nureki O;Tomita K.;富田 耕造;富田 耕造
• 通讯作者: 富田 耕造

Protein-based peptide-bond formation by amhloacyl-tRNA protein transferase

氨酰基-tRNA 蛋白转移酶形成基于蛋白质的肽键

• 发表时间: 2007
• 期刊: Nature 449
• 作者: Watanabe;K. Tomita;K.;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Molecular basis for peptide-bond formation by an aminoacyl-tRNA protein transferase

氨酰基-tRNA 蛋白转移酶形成肽键的分子基础

• 发表时间: 2007
• 作者: 渡辺 和則;富田 耕造;他
• 通讯作者: 他