デザイン型RNA-ペプチド複合体を基盤とした原始RNPネットワークの人工再構築

私はこれまでに初期の分子進化を見据えた実験的モデルの構築を目指した。具体的にはRNAを鋳型としたペプチド連結反応が起きる系の構築を行った。これはRNAと2つのペプチド断片が3分子複合体を形成する過程を経て行われる。RNA-タンパク質(ペプチド)複合体の人工モデルの構築は、このような初期進化の実験的考察の他にも、転写制御の分野などにも展開されている。今年度はRNA-タンパク質複合体(ペプチド)を用いて、これまでにほとんど検討が行われていないRNA切断酵素の分野への展開を目指した。具体的には、ペプチドの先端にRNA切断化合物を付与し、ペプチドがRNAと結合した時に、RNAを切断するような系の構築を目指した。RNAを切断する化合物として、これまでの系では検討されていないN-混乱ポルフィリン(NCP)を用いた。NCPはZn(OAC)_2存在下で二量体を形成し、酵素モデルに近い構造を取ることが知られており、リン酸基を切断する可能性がある。設計はRNAに2つのペプチド結合モチーフを導入し、RNAと2つのペプチドが複合体を形成した時に2つのNCPが近接するようにモデリングソフトを用いて設計した。亜鉛イオン添加でNCPが二量体を形成し、近傍のRNA鎖を切断することを期待した。実際に反応を行うと、その切断効率はNCP非存在下に比べ、多少の向上あるいはほとんど変わらない状態だった。RNA切断部位の配列の検討、もしくはペプチドの長さを調整して検討することで、反応収率が向上する可能性があると考えられる。

私はこれまでに初期の分子進化を見据えた実験的モデルの構築を目指した。具体的にはRNAを鋳型としたペプチド連結反応が起きる系の構築を行った。これはRNAと2つのペプチド断片が3分子複合体を形成する過程を経て行われる。RNA-タンパク質(ペプチド)複合体の人工モデルの構築は、このような初期進化の実験的考察の他にも、転写制御の分野などにも展開されている。今年度はRNA-タンパク質複合体(ペプチド)を用いて、これまでにほとんど検討が行われていないRNA切断酵素の分野への展開を目指した。具体的には、ペプチドの先端にRNA切断化合物を付与し、ペプチドがRNAと結合した時に、RNAを切断するような系の構築を目指した。RNAを切断する化合物として、これまでの系では検討されていないN-混乱ポルフィリン(NCP)を用いた。NCPはZn(OAC)_2存在下で二量体を形成し、酵素モデルに近い構造を取ることが知られており、リン酸基を切断する可能性がある。設計はRNAに2つのペプチド結合モチーフを導入し、RNAと2つのペプチドが複合体を形成した時に2つのNCPが近接するようにモデリングソフトを用いて設計した。亜鉛イオン添加でNCPが二量体を形成し、近傍のRNA鎖を切断することを期待した。実際に反応を行うと、その切断効率はNCP非存在下に比べ、多少の向上あるいはほとんど変わらない状態だった。RNA切断部位の配列の検討、もしくはペプチドの長さを調整して検討することで、反応収率が向上する可能性があると考えられる。