tRNAチオ化修飾経路における硫黄転移反応メカニズムの解明

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tRNAアンチコドン一文字目の塩基修飾は,コドンの適正な縮重を制御しており,正確なタンパク質合成にとって重要である。グルタミン酸,リジン,グルタミンをコードするtRMのアンチコドン1文字目のウリジンは,全ての生物種において修飾を受け2-チオウリジンとなる。アンチコドン1文字目のウリジンに導入される硫黄はシステインに由来しており,反応性に富む過硫化硫黄中間体となって硫黄リレータンパク質(IscS,TusA,TusBCD,TusE)を移動し,tRNAチオ化修飾酵素であるMhmAに引き渡される。本研究では,tRMへの硫黄転移反応を解明するために,IscS-TusA複合体,TusA-TusBCD複合体,TusBCD-TusE-MnmA複合体,TusE-MnmA-tRNA複合体の結晶構造解析を目指している。これまでに,IscS,TusA,TusBCD,TusE,MnmAの大腸菌を用いた大量発現・精製系,およびT7 RNAポリメラーゼを用いたin vitroにおけるtRNAの大量調製系を構築し,それぞれの複合体の結晶化条件の初期スクリーニングを行った。現在までに,いくつかの複合体に関して予備的な結晶を得ており,現在,結晶化条件の最適化を行っているところである。TusE-MnmA-tRNAからなる三者複合体結晶については,大型放射光施設にて回折強度を測定し,分解能5Å程度の回折データを収集した。