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RNA に関するサイレントキーワードヌクレオチド転移酵素が含まれる科研費採択研究2件

RNA に関するサイレントキーワードヌクレオチド転移酵素が含まれる科研費採択研究 2件

ヒトTUT1によるRNAポリウリジル化の分子構造基盤
【研究領域課題番号】19K16053 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

ヌクレオチド転移酵素 / X線結晶構造解析 / RNA / U6 snRNA / TUT1
【研究成果の概要】

TUT1はU6 snRNAの成熟化を担う酵素であり、U6 snRNAの3’末端にウリジンを付加する活性を持つ。U6 snRNAの3’末端はU6 snRNPの形成やスプライソソームのリサイクルに関わるため、その成熟化は真核生物の遺伝子発現に重要なプロセスである。
本研究はTUT1によるU6 snRNA認識機構を原子レベルで明らかにすることを目的とし、ヒトTUT1とU6 snRNA複合体のX線結晶構造解析から立体構造を明らかにした。TUT1は複数のRNA結合ドメインでU6 snRNAの塩基配列や二次構造などの特徴を認識しており、全体として高い親和性と特異性で相互作用していることがわかった。
【研究の社会的意義】

RNAはDNAから転写されたのち、さまざまな修飾を受けてその機能を発揮する。TUT1によるU6 snRNAへのポリウリジル化はその一つであり、U6 snRNAが適切に働くために必要なステップである。しかし、TUT1が細胞内の数多くのRNAの中からU6 snRNAだけを基質とするのかについて、詳細なメカニズムはわかっていなかった。本研究ではタンパク質・RNA複合体についてX線結晶構造解析から立体構造を明らかにし、原子レベルでの結合様式を明らかにすることで、なぜTUT1がU6 snRNAに特異的にポリウリジル化するのかを明らかにした。
【研究代表者】

山下征輔東京大学大学院新領域創成科学研究科助教 (Kakenデータベース)
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

RNA合成酵素複合体の分子構造進化基盤
【研究分野】構造生物化学
【研究領域課題番号】26251009 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

RNA / 構造 / 反応機構 / 反応分子機構 / ヌクレオチド転移酵素 / X線結晶構造 / 酵素反応 / 構造解析 / 機能解析 / RNA合成 / X線結晶 / tRNA / 蛋白質
【研究成果の概要】

本研究ではtRNA末端を合成するCC-、A-、CCA-付加酵素、翻訳因子と複合体を形成するRNA合成酵素の反応分子機構を明らかにした。CC付加酵素では、tRNAがCC合成過程で酵素上を回転し、転移することによって１つの活性部位で２つのCが付加される機構を明らかにした。また、A付加酵素はtRNA上腕部の長さを測ることによって、末端のAが欠けたtRNAのみにAを付加する機構を明らかにした。また、CCA付加酵素には成熟tRNAと未成熟tRNAを識別する機構があることを明らかにした。さらに、S1蛋白質と複合体を形成するRNA合成酵素では、S1がRNA合成開始に必要である分子基盤を明らかにした。
【研究代表者】

富田耕造東京大学大学院新領域創成科学研究科教授 (Kakenデータベース)
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-06-27 - 2017-03-31
【配分額】40,560千円 (直接経費: 31,200千円、間接経費: 9,360千円)