メチル基転移酵素METTL16による三重鎖構造を形成するRNAの認識機構の解明

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本研究の目的は、RNA三重鎖構造とメチル基転移酵素METTL16の細胞内における分子認識の機構を解明することである。核酸の関与する分子認識には、マイクロ秒からミリ秒のタイムスケールの一塩基対レベルの局所的な構造のダイナミクスが重要であることが報告されている。核酸の塩基対の開閉ダイナミクスはこのタイムスケールのダイナミクスを有していることが知られており、R1ρ緩和分散測定は、核酸の塩基対の開閉ダイナミクスを解析するために用いられる手法である。現在、RNA三重鎖構造の塩基対の開閉ダイナミクスの解析基盤としてDNA三重鎖構造を形成するDNAを用いて種々の解析を行っている。また、NMRでの解析に加えて伝統的に用いられてきたUVを用いた構造の融解温度(Tm)の解析も行っている。これらの解析を、細胞内のような分子込み合い環境を再現するために分子込み合い試薬を添加した溶液系で行い、添加していない系で得られた結果との比較を行った。分子込み合い試薬として頻繁に用いられるPEG 200を用いた溶液系で、従来のUVのみを用いた三重鎖構造全体の安定性の解析では得られなった塩基対分解能での開閉ダイナミクスの解析に成功した。その結果、PEG 200の三重鎖構造に対する影響は、鎖全体で一貫しておらず、残基の種類や位置によって複雑に影響を受けていることが示唆された。これは、生細胞内における三重鎖構造に関連した生命現象について、分子込み合い環境と希薄溶液環境では異なる可能性があることを示唆する結果である。