Primitive functions of ubiquitin in bacteria

好熱菌が有する原始ユビキチンタンパク質TtuBによる、tRNA硫黄塩基の生合成制御に焦点をあて、ユビキチン翻訳後修飾のもっとも古い意義を解明する。硫黄塩基の生合成系は多数の酵素群 (TtuABCD) から構成され、真核生物のユビキチンに類似したタンパク質TtuBが硫黄を運搬している。TtuBは硫黄運搬の機能に加えて、この生合成系自体を翻訳後修飾するという機能をもつことを明らかにしている。この自己修飾が翻訳後修飾のはじまりと考えられるのでこの原始的な系の機能解明を行い、さらに真核生物のより複雑なユビキチン修飾系への進化について考察する。これまでにTtuBが翻訳後修飾 (共有結合) する、TtuA上のアミノ酸残基を複数箇所同定している。そこでこれらの残基に変異を導入することにより、TtuBが共有結合することができない変異体TtuAを発現する株を作成し、tRNA硫黄塩基量へのTtuB化修飾の影響を解析する系を構築した。細胞内に目的の変異体TtuAが十分量発現していることを確認したうえでその株のtRNA硫黄塩基量を定量した。TtuB翻訳後修飾が起こらなくなることに伴い、tRNA硫黄修飾率の低下が観測され、この結果からは翻訳後修飾により硫黄修飾が促進されることが示唆された。ただ変異を入れたことにより細胞の他の機能に影響している可能性もあり、現時点では翻訳後修飾の機能についてはっきりとした結論を得るには至っていない。今後は組換えタンパク質を用いて酵素活性を測定することなどにより明確な結論を得たい。

好熱菌が有する原始ユビキチンタンパク質TtuBによる、tRNA硫黄塩基の生合成制御に焦点をあて、ユビキチン翻訳後修飾のもっとも古い意義を解明する。硫黄塩基の生合成系は多数の酵素群 (TtuABCD) から構成され、真核生物のユビキチンに類似したタンパク質TtuBが硫黄を運搬している。TtuBは硫黄運搬の機能に加えて、この生合成系自体を翻訳後修飾するという機能をもつことを明らかにしている。この自己修飾が翻訳後修飾のはじまりと考えられるのでこの原始的な系の機能解明を行い、さらに真核生物のより複雑なユビキチン修飾系への進化について考察する。これまでにTtuBが翻訳後修飾 (共有結合) する、TtuA上のアミノ酸残基を複数箇所同定している。そこでこれらの残基に変異を導入することにより、TtuBが共有結合することができない変異体TtuAを発現する株を作成し、tRNA硫黄塩基量へのTtuB化修飾の影響を解析する系を構築した。細胞内に目的の変異体TtuAが十分量発現していることを確認したうえでその株のtRNA硫黄塩基量を定量した。TtuB翻訳後修飾が起こらなくなることに伴い、tRNA硫黄修飾率の低下が観測され、この結果からは翻訳後修飾により硫黄修飾が促進されることが示唆された。ただ変異を入れたことにより細胞の他の機能に影響している可能性もあり、現時点では翻訳後修飾の機能についてはっきりとした結論を得るには至っていない。今後は組換えタンパク質を用いて酵素活性を測定することなどにより明確な結論を得たい。