メチルトランスフェラーゼリボ酵素による局所性RNAメチル化

Carolin P M Scheitl¹, Mohammad Ghaem Maghami¹, Ann-Kathrin Lenz¹

¹Institut für Organische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Würzburg, Germany.

Nature

|October 29, 2020

まとめ

研究者はRNAをメチル化できる新種のリボ酵素を開発しましたこのメチルトランスフェラーゼリボ酵素は小さな分子コファクターを使用し,RNAの触媒的可能性と合成応用に関する新しい洞察を提供します.

科学分野:

分子生物学
生物化学
RNA 生物学

背景:

RNAメチル化を含む転写後の改変は,コーディングRNAとノンコーディングRNAに共通しています.
転送RNA (tRNA) とリボソームRNA (rRNA) のメチル化核酸は高度に保存されています.
S-アデノシルメチオニン (SAM) のような核酸誘導コファクターは,RNAの世界から生まれたと考えられています.

研究の目的:

新しいメチルトランスフェラーゼリボ酵素を設計する
メチル化反応におけるRNAの触媒的能力を調査する.
サイト固有のRNAメチル化のための合成ツールを開発する.

主な方法:

メチルトランスフェラーゼリボエンザイムを進化させるために,in vitro選択が使用された.
O6-メチルグアニンを共同因子として使用してRNAをメチル化するリボ酵素の能力を試験した.
エンジニアリングされたリボ酵素の基板範囲は評価された.

主要な成果:

新しいメチルトランスフェラーゼリボ酵素が成功裏に設計されました.
リボ酵素は,基板RNAに1-メチラデノシンを特定して設置する.
リボ酵素は,アデノシンメチル化のための広範なRNA配列範囲を示しています.

結論:

RNAは自己複製を超えた重要な触媒的可能性を備えています
合成されたリボ酵素は合成RNAの改変のための貴重なツールとして機能します.
この研究は,他のRNA変異酵素の in vitro 進化を促進する可能性がある.

さらに関連する動画

08:50

Methylated RNA Immunoprecipitation Assay to Study m5C Modification in Arabidopsis

Published on: May 14, 2020

7.1K

08:31

Antibody-Free Assay for RNA Methyltransferase Activity Analysis

Published on: July 9, 2019

7.5K

関連する概念動画

01:56

Riboswitches

9.2K

Riboswitches are non-coding mRNA domains that regulate the transcription and translation of downstream genes without the help of proteins. Riboswitches bind directly to a metabolite and can form unique stem-loop or hairpin structures in response to the amount of the metabolite present. They have two distinct regions – a metabolite-binding aptamer and an expression platform.
The aptamer has high specificity for a particular metabolite which allows riboswitches to specifically regulate...

9.2K

02:23

RNA Editing

9.6K

RNA editing is a post-transcriptional modification where a precursor mRNA (pre-mRNA) nucleotide sequence is changed by base insertion, deletion, or modification. The extent of RNA editing varies from a few hundred bases, in mitochondrial DNA of trypanosomes, to a just single base, in nuclear genes of mammals. Even a single base change in the pre-mRNA can convert a codon for one amino acid into the codon for another amino acid or a stop codon. This type of re-coding can significantly affect the...

9.6K

02:47

Ribozymes

13.1K

The term ribozyme is used for RNA that can act as an enzyme. Ribozymes are mainly found in selected viruses, bacteria, plant organelles, and lower eukaryotes. Ribozymes were first discovered in 1982 when Tom Cech’s laboratory observed Group I introns acting as enzymes. This was shortly followed by the discovery of another ribozyme, Ribonulcease P, by Sid Altman’s laboratory. Both Cech and Altman received the Nobel Prize in chemistry in 1989 for their work on ribozymes.
Ribozymes can...

Ribozymes

Ribosomal RNA Synthesis

14.2K

Ribosome synthesis is a highly complex and coordinated process involving more than 200 assembly factors. The synthesis and processing of ribosomal components occurs not only in the nucleolus but also in the nucleoplasm and the cytoplasm of eukaryotic cells.
Ribosome biogenesis begins with the synthesis of 5S and 45S pre-rRNAs by distinct RNA polymerases. The primary transcripts are extensively processed and modified before they are bound and folded by ribosomal proteins and assembly factors,...

14.2K

02:53

Ribosomal RNA Synthesis

3.9K

関連する実験動画