세포에서 황 온라인 바카라을위한 새로운 반응 메커니즘을 풀고

미토콘드리아는 세포 에너지를 생성하는 중요한 소기관입니다 미토콘드리아 활성은 최근 몇 년 동안 이루어졌다운송 RNA황 온라인 바카라와 밀접한 관련이있는 것으로보고되었으며, 미토콘드리아 기능을 조절하는 새로운 경로가 예측되었다 인간을 포함한 진핵 생물 유기체의 세포질에서 황 온라인 바카라을 수행하는 효소는 확인되었지만, 그들의 상세한 반응 메커니즘은 오랫동안 알려져 있지 않았다 이 연구는 박테리아-유래 황-온라인 바카라 효소 TTUA에 중점을두고 완전히 무산소 조건 하에서 분광법, 생화학 및 X- 선 결정학 분석에 의해 산소에 노출 될 때 분해되는 "철 황 클러스터"라는 불안정한 인자를 사용하여 그 기능을 확인했다 또한, 복잡한 구조 분석의 결과로부터, 우리는 TTUA가 미지의 황 온라인 바카라 메커니즘을 사용한다고 제안했다 이는 철 황 클러스터가 마치 단백질의 일부인 것처럼 황를 전달하는 것처럼 유황 클러스터를 사용한다고 제안했다 이 연구의 결과는 미토콘드리아 에너지 생산의 메커니즘을 설명하기위한 중요한 단서를 제공 할 것으로 예상된다

이 연구는 과학 연구, JST Sakigake 및 Takeda Science Promotion Foundation을위한 보조금 지원으로 수행되었습니다

연구 논문 제목 : 철-황 단백질 TTUA (철-민감성 2- 티오 우리 딘 합성 합성의 생화학 적 및 구조적 분석에 의해 촉매 된 산소-민감성 2- 티오 르 딘 합성의 생화학 적 및 구조적 특성화)
저자 : Chen Ming Hao¹, Asai Shinichi², Narai Shun¹, Nanbu Shusuke³, Omura Naoki¹, Sakaguchi Yuriko⁴, Suzuki Tsutomu⁴, Saito Masao³, Watanabe Kimetsuna⁵, Yu Min^1,6, Shigi Naoki^5*, Tanaka Yoshikazu^1,6,7*
제휴 :¹Hokkaido University 대학원 생명 과학 대학원,²생물 정보 분석 및 연구 센터, 생물 산업 정보 컨소시엄,³Tohoku University Multi-Material Science Institute,⁴도쿄 대학 공학 대학원⁵약물 발견 인프라 연구 부서, 바카라 커뮤니티,⁶Kyoto University Advanced Life Sciences 대학원,⁷Sakigake,^*책임있는 저자
게시 된 잡지 : 미국 국립 과학 아카데미의 절차
게시 날짜 : 2017 년 4 월 25 일 화요일, 2017 년 4시, 일본 시간 (2017 년 4 월 24 일 월요일, 2017 년 3 월 3 일)

(배경)

미토콘드리아는 세포 에너지 대사에서 핵심 역할을하는 소기관이다 그러나, 독립적으로 기능하기보다는 미토콘드리아는 세포질에 생성 된 생체 분자를 통합함으로써 그들의 역할을 수행한다 따라서, 세포질에서 생체 분자의 생산 및 온라인 바카라은 미토콘드리아 기능 및 조절에 큰 영향을 미칠 것으로 생각되었다

　2-Thiouridine온라인 바카라은 단백질 생산 효율을 향상시키는 황 온라인 바카라의 한 유형입니다 진핵 생물에서, 2- 티오 우리 딘은 미토콘드리아 기능에 깊이 관여하며, 2- 티오 우리 딘 온라인 바카라이 미토콘드리아가 부족한 경우melasyamerrf와 같은 미토콘드리아 질환을 개발하는 것으로 알려져 있습니다 세포질에서 2- 티오 리딘 온라인 바카라이 부족할 때 미토콘드리아 활성이 감소 될 것이라는 것이 알려져 있지만, 조절 메커니즘에 대한 많은 세부 사항은 불분명하다

약 40 년 동안 세포질에 2- 티오 우리 딘 온라인 바카라이 존재하는 것으로 알려져 있지만, 그들의 생합성 메커니즘의 세부 사항은 밝혀지지 않았다 이번에는 타나카 교수와 최고 연구원 Shigeru 사이의 공동 연구 그룹이 열성 성 유비 바테 리움 유래 2- 티오 우리 딘 신타 제인 TTUA의 구조적 기능을 분석하는 작업을 수행했으며,이 효소는 불안정한 "철 황 클러스터"인자를 사용하여 산소에 노출 될 때 유황 전달을 발견했습니다 세포질에서 2- 티오 리딘 생합성 메커니즘이 지금까지 밝혀지지 않은 이유는 기존의 실험이 대기 환경에서 수행 되었기 때문에 "철 황 클러스터"가 무너 졌기 때문입니다

(연구 방법)

　이 연구에서, 우리는 산소와 접촉 할 때 분해되는 철 황 클러스터가 원래의 황색 TTUA의 특성에 기초하여 TTUA에 결합한다고 추측하고, 정제 중에 무색 및 침전물이 TTUA의 아미노산 서열의 특성에 따라 샘플 제제 및 분석이 수행되었다고 추측했다 대장균에서 발현 된 TTUA는 무산소 챔버에서 정제되고 분광 분석 된 (EPR 방법)는 철 황 클러스터의 유무를 확인하는 데 사용되었습니다 또한, 철 황 클러스터와 TTUA 효소 활성 사이의 관계는 생화학 기술을 사용하여 조사되었다 또한, X- 선 결정 구조 분석을 사용하여 TTUA 및 철 황 클러스터의 결합 스타일과 TTUA 및 황 사료 단백질의 상호 작용 스타일을 명확히 하였다

(연구 결과)

　우리는 무산소 조건 하에서 처리함으로써 많은 양의 노란색 TTUA를 성공적으로 준비했으며, EPR에 의해 무독성 조건 하에서 제조 된 TTUA에 [4FE4S] 유형 철 황 클러스터가 존재한다는 것이 밝혀졌다 TTUA는 철 황 클러스터의 존재 하에서만 RNA에서 황 온라인 바카라 활성을 보여 주었으며, 이는 철 황 클러스터가 2- 티오 우리 딘의 합성에 필수적임을 나타낸다 TTUA 및 철 황 클러스터의 복합체의 결정 구조 분석은 클러스터의 4 개의 철 원자 중 하나가 TTUA에 결합하지 않고 활성 부위에 존재하는 것으로 나타났습니다 (참조 그림) 또한, 본 발명자들은 TTUA 및 황 공급 단백질의 복잡한 구조를 성공적으로 분석하였고, 밝혀진 구조에 기초하여, TTUA는 황 공급 단백질에서 철 황 클러스터를 사용하여 황 공급 단백질에서 표적 분자로 직접 황 전달을 제안 하였다 황을 전달하는 효소의 반응 메커니즘은 지금까지 연구되어 왔지만, 철 황 클러스터를 사용하여 2- 티 오리 딘을 합성하는 시스템이 구조적 및 생화학 적 측면 모두에서 분석되지 않은 경우,이 연구는 RNA 로의 새로운 황 전달 메커니즘을 밝혀냈다

(미래에 대한 기대)

　미토콘드리아가 오랫동안 연구되어 왔지만, 세포 자체와의 공생 관계와 세포 자체에 의한 기능적 제어에 대한 많은 미지의 사람들이 여전히 남아있다 따라서, 황 온라인 바카라은 미토콘드리아와 세포 신체 사이의 관계를 연구하기위한 훌륭한 접근법으로 간주됩니다 세포질에서 황 온라인 바카라의 생합성 메커니즘의 일부를 발견 한이 연구는 미토콘드리아 에너지 생산을 조절하는 메커니즘을 이해하는 데 중요한 단서를 제공 할 것으로 예상된다

◆ 철 황 클러스터

철과 황으로 만들어진 군집 구조이며 살아있는 유기체에 널리 사용되는 무기 인 인자입니다 전자 수송, 단백질의 구조적 안정화 및 황 저장을 포함한 다양한 역할이 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ RNA (ribonucleic acid)

리보 뉴클레오티드 단량체가 포스 포 디스터 결합에 의해 연결되는 중합체[참조로 돌아 가기]

◆ 운송 RNA (TRNA)

단백질 합성에서, 그것은 아미노산이있는 메신저 RNA의 염기 서열 (코돈)에 상응하는 어댑터로서 작용하는 작은 RNA 분자이다[참조로 돌아 가기]

◆ 유황 온라인 바카라

일반적으로 황 원자가 생체 분자에 첨가되는 화학 반응을 의미하지만,이 보도 자료에서는 전달 된 RNA (TRNA)에 대한 황 첨가 반응을 지칭한다[참조로 돌아 가기]

◆ 2-Thiouridine

우리 딘의 위치 2에서 산소 원자가 황 원자로 대체되는 온라인 바카라 된 염기[참조로 돌아 가기]

◆ melas

미토콘드리아 근병증, 뇌병증, 젖산 산증 및 뇌졸중 유사 에피소드에 대한 약어 | 그것은 미토콘드리아 질환의 한 유형입니다[참조로 돌아 가기]

◆ Merrf

Ragged-Red 섬유와 관련된 Myoclonus 간질그것은 미토콘드리아 질환의 한 유형입니다[참조로 돌아 가기]

◆ EPR 방법

전자 ​​상자성 공명약어 (전자 스핀 공명) 이것은 철 황 클러스터와 같은 금속 보조 인자를 효율적으로 관찰 할 수있는 분광 기술 중 하나입니다[참조로 돌아 가기]