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リボヌクレオーム解析による酵母RNA修飾遺伝子の網羅的探索

通过核糖核酸组分析全面寻找酵母RNA修饰基因

基本信息

批准号：
07J01080
负责人：
野間章子
金额：
$ 1.22万
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J01080/
关键词：
tRNA RNA修飾リボヌクレオーム

项目摘要

tRNAのアンチコドン1字目、ウォブル位に存在するmcm^5s^2Uの2-チオ化修飾に関して、生合成遺伝子を5つ同定した(TUM1、UBA4、URM1、NCS2、NCS6)。今回組換えタンパク質を用いた生化学的な解析により、TUM1がcysteine desulfuraseであるNfslpを活性化し、システインのチオール基をpersulfideとして引き抜き、TUM1が受け取ることがわかった。UBA4とURM1は、タンパク質のウルミル化(ユビキチン様の翻訳後修飾)に関わることが知られている。E1酵素であるUBA4はURM1のC末端グリシン残基をアデニル化することで活性化し、TUM1のpersulfideを転移することで、URM1のC末端をthiocarboxylateに変換する活性を持つことが判明した。この活性化された硫黄原子がNCS2とNCS6が関与する2チオウリジンの形成反応に用いられると考えられる。この硫黄原子の運搬機樹は、persulfideの形でTusタンパク質がリレーする大腸菌の硫黄リレー機構とは明確に区別されるものであり、2-チオウリジンの生合成が生物種によって全く異なる反応メカニズムによって担われていることが明らかとなった。tRNAのアンチコドンに隣接する37位に存在する修飾塩基であるyW修飾遺伝子に関しては4つの遺伝子を同定しており、TYW1,2,3,4と命名した。またyWの生合成経路に関しても解析している。このうち、TYW2、TYW4に関して、東京大学医科学研究所の濡木理教授らとの共同研究を行った。我々はまず濡木教授らの精製した古細菌TYW2を用い、出芽酵母のTYW2遺伝子破壊株から単離したtRNAをin vitroでS-adenosyl methionine(Ado-Met)存在下で反応させた。その結果、古細菌TYW2も出芽酵母と同様、Ado-Metのα-アミノ-α-カルボキシプロピル基を3環構造のC7側鎖として一気に付加する反応を担うことが分かった。TYW4に関しては、既にyW-72→yW-58→yWの反応を担うことを報告していたが、その最終反応に関しては基質や機構が不明であった。今回我々は濡木教授らの精製したTYW4を用いてNaHCO3およびその安定同位体を基質とし反応を行った結果、CO_2が側鎖に組み込まれ、さらにAdo-Metによるメチル化かおこなわれてyWが形成されることを明らかとした。このような反応は修飾酵素では初めての例である。

tRNA gene expression is similar to that of TUM1, UBA4, URM1, NCS2, NCS6 in the presence of mcm^5s^2U and 2-C2U in tRNA gene expression. In this paper, the chemical analysis of TUM1 and cysteine desulfurase is carried out. UBA4 and URM1 are related to each other. The activity of E1 enzyme UBA4 in the C-terminal region of URM1, the activity of TUM1 persulfide, and the activity of the C-terminal region of URM1 thiocarboxylate were identified. The activation of sulfur atoms in NCS2 and NCS6 is related to the formation of anti-sulfur compounds. The sulfur atom transport mechanism is different from the sulfur atom transport mechanism in the form of persulfide. The sulfur atom transport mechanism in Escherichia coli is different from the sulfur atom transport mechanism in the form of persulfide. The sulfur atom transport mechanism in Escherichia coli is different from the sulfur atom transport mechanism in the form of persulfide. The sulfur atom transport mechanism in Escherichia coli is different from the sulfur atom transport mechanism in the form of persulfide. The tRNA gene has a modified base at position 37 adjacent to the gene. The yW modified gene is related to position 4 of the gene. The gene is named TYW1,2,3,4. This is the first time I've ever seen a woman. Joint research by Professor Yuki, Institute of Medical Sciences, University of Tokyo In the presence of S-adenosyl methionine(Ado-Met), the tRNA was isolated from the mutant strain TYW2 of budding yeast. The results showed that the archaea TYW2 budding yeast isoform, the α-αTYW4 is related to yW-72→yW-58→yW and the final reaction mechanism is unknown. In this paper, we study the effect of NaHCO3 on the formation of TYW4, CO2 and its stable isotopes. This is the first time I've ever seen an enzyme.