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生化学:低分子RNAメチルトランスフェラーゼHEN1の反応機序の構造的考察

Nature 461, 7265 doi: 10.1038/nature08433

RNAサイレンシングは菌類や植物、動物で保存されている調節機構で、遺伝子発現とウイルスやトランス遺伝子に対する防御の調節を行っている。20〜30ヌクレオチドの低分子サイレンシングRNAと、それらに結合したエフェクタータンパク質であるArgonauteファミリーのタンパク質が、RNAサイレンシングに中心的な働きをする構成成分である。植物でのマイクロRNAや低分子干渉RNA(siRNA)、動物のPiwi相互作用RNAやショウジョウバエ(Drosophila)のsiRNAのような一部の低分子RNAは、成熟に極めて重要な過程を1つ余分に必要とし、それは3′末端ヌクレオチドの2′-O-メチル化である。保存されたS-アデノシル-L-メチオニン依存性RNAメチルトランスフェラーゼであるHUA ENHANCER1(HEN1)とそのホモログが、この特異的な修飾を行う。今回我々は、22ヌクレオチド長の低分子二本鎖RNA、および補因子生成物のS-アデノシル-L-ホモシステインと複合体を形成した、シロイヌナズナ(Arabidopsis)の全長HEN1の分解能3.1 Åでの結晶構造を報告する。HEN1の複数のRNA結合ドメイン、およびメチルトランスフェラーゼドメインによる低分子RNA基質の非常に協同性の高い認識によって、RNA二本鎖の長さが測られ、基質特異性が決定される。3′末端ヌクレオチド上の2′と3′の2つのヒドロキシル基による金属イオンの配位と、メチルトランスフェラーゼ活性部位中の4つの不変残基は、新規のMg2+依存的2′-O-メチル化機構を示唆している。

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