転移リボ核酸（tRNA ）は、以前は可溶性リボ核酸（sRNA ）と呼ばれていましたが、[1] 、 RNAで構成されたアダプター分子であり、通常76～90ヌクレオチド長（真核生物）です。[2]細胞内では、メッセンジャーRNA（mRNA）の遺伝コードとタンパク質のアミノ酸配列との間に物理的なリンクを提供し、タンパク質合成装置であるリボソームによって結合される正しいアミノ酸配列を運びます。mRNAの3ヌクレオチドのコドンはそれぞれ、tRNAの3ヌクレオチドのアンチコドンによって補完されます。そのため、tRNAは、遺伝コードに従って 新しいタンパク質を生物学的に合成する翻訳に不可欠な要素です。

概要

翻訳のプロセスは、DNAのヌクレオチド配列に格納された情報から始まります。この情報はまずmRNAに変換され、次にtRNAが遺伝暗号のどの3ヌクレオチドのコドンがどのアミノ酸に対応するかを指定します。[3]各mRNAコドンは特定の種類のtRNAによって認識され、3ヌクレオチドのアンチコドンに沿って結合し、3つの相補的な 塩基対を形成します。

tRNAのもう一方の端は、アンチコドン配列に対応するアミノ酸と共有結合しており、各タイプのtRNAは特定のアミノ酸に結合します。遺伝暗号には同じアミノ酸を指定する複数のコドンが含まれているため、同じアミノ酸を運ぶ異なるアンチコドンを持つtRNA分子が複数存在します。

tRNA 3' 末端への共有結合は、アミノアシル tRNA 合成酵素と呼ばれる酵素によって触媒される。タンパク質合成の際、アミノ酸が付加された tRNA は伸長因子と呼ばれるタンパク質によってリボソームに運ばれ、tRNA とリボソームの会合、新しいポリペプチドの合成、および mRNA に沿ったリボソームの転座 (移動) を助ける。tRNA のアンチコドンが mRNA と一致する場合、すでにリボソームに結合している別の tRNA が、成長中のポリペプチド鎖をその 3' 末端から、新しく運ばれた tRNA の 3' 末端に結合したアミノ酸に転移する。この反応はリボソームによって触媒される。tRNA 分子内の多数の個々のヌクレオチドは、メチル化または脱アミド化によって化学的に修飾されることがある。これらの異常な塩基は、tRNA とリボソームの相互作用に影響を与えることがあり、またアンチコドンに存在して塩基対形成特性を変えることもある。[4]

tRNA-His グアニリルトランスフェラーゼ (Thg1)と Thg1 類似タンパク質 (TLP)によって触媒される、tRNA-His の 5’ 末端への -1 位へのグアニンヌクレオチドの付加 (G-1) は、他のすべての既知の核酸ポリメラーゼによって使用される標準的な 5’ から 3’ へのヌクレオチド付加とは逆の 3’ から 5’ 方向に進行するため、特に注目に値します。[5]この逆方向の重合メカニズムは生化学的に独特で、進化的に保存されており、tRNA の成熟におけるその基本的な重要性を強調しています。[6] Thg1 のホモログは生命のすべてのドメインに見られ、tRNA の修復と品質管理にも関与します。[7] G-1 の存在は tRNA-His の重要なアイデンティティ要素であり、それが存在しないとヒスチジル化効率と tRNA 機能が著しく損なわれます。

構造

フェニルアラニンをコードする tRNA の二次クローバーリーフ構造。
tRNA の三次構造。CCAテールは黄色、アクセプター ステムは紫色、可変ループはオレンジ色、D アームは赤色、アンチコドン アームは青色、アンチコドンは黒色、T アームは緑色。
酵母由来のフェニルアラニンtRNA（PDB ID 1ehz）の構造を示す3DアニメーションGIF。白い線は水素結合による塩基対合を示す。示されている方向では、アクセプターステムが上、アンチコドンが下に位置する。[8]

tRNAの構造は、一次構造、二次構造（通常はクローバーリーフ構造として視覚化される）、および三次構造[9] （すべてのtRNAは、リボソームのP部位とA部位に収まるように同様のL字型の3D構造を持っている）に分解できる。クローバーリーフ構造は、一般的なRNA三次構造モチーフであるヘリックスの共軸スタッキングによって3D L字型構造になる。tRNA分子内の各アームの長さとループの「直径」は、種によって異なります。[9] [10] tRNA構造は以下のもので構成されています。

  • アクセプターステムは、5'末端ヌクレオチドと3'末端ヌクレオチド（アミノ酸を結合するために用いられるCCAテールを含む）との塩基対形成によって形成される7～9塩基対（bp）のステムである。アクセプターステムには、ワトソン・クリック型以外の塩基対が含まれる場合もある。[9] [11]
  • CCAテールは、tRNA分子の3’末端にあるシトシン-シトシン-アデニン配列である。アミノアシルtRNA合成酵素によってtRNAにロードされ、アミノアシルtRNAを形成するアミノ酸は、CCAテールの3’-ヒドロキシル基に共有結合する。[12]この配列は、酵素によるtRNAの認識に重要であり、翻訳において極めて重要である。[13] [14]原核生物では、CCA配列は一部のtRNA配列に転写される。ほとんどの原核生物tRNAおよび真核生物tRNAでは、CCA配列はプロセシング中に付加されるため、tRNA遺伝子には現れない。[15]
  • Dループは4～6bpのステムで、ジヒドロウリジンを含むことが多いループで終わっています。[9]
  • アンチコドンループは5bpのステムであり、そのループ内にアンチコドンが含まれる。[9]
  • TΨCループは、ループ内に珍しい塩基Ψが存在することからその名が付けられました。Ψは修飾されたウリジンである擬似ウリジンです。この修飾塩基は、5' - TΨCGA-3'という配列内によく見られ、T（リボチミジン、m5U）とAが塩基対を形成します。[16]
  • 可変ループ（Vループ）は、アンチコドンループとΨUループの間に位置し、その名前が示すように、3塩基から21塩基までの長さを持ちます。一部のtRNAでは、「ループ」は可変アームと呼ばれる剛直なステムを形成するのに十分な長さを持ちます。[17] Vループの長さが10塩基を超えるtRNAは「クラスII」に分類され、それ以外のtRNAは「クラスI」と呼ばれます。[18]

アンチコドン

アンチコドン[19]は、 mRNAコドンの3塩基に対応する3ヌクレオチドの単位である。各tRNAは、アミノ酸の1つ以上のコドンと3つの相補的塩基対を形成できる、明確なアンチコドントリプレット配列を持っている。一部のアンチコドンは、ゆらぎ塩基対形成のために、複数のコドンと対になる。多くの場合、アンチコドンの最初のヌクレオチドはmRNAにはないイノシンで、これは対応するコドン位置の複数の塩基と水素結合することができる。 [4] ：29.3.9 遺伝コードでは、1つのアミノ酸が3番目の位置の4つすべての可能性、または少なくともピリミジンとプリンの両方によって指定されるのが一般的である。たとえば、アミノ酸のグリシンは、コドン配列GGU、GGC、GGA、およびGGGによってコードされている。他の修飾ヌクレオチドも最初のアンチコドン位置に現れる可能性があり、これは「ウォブル位置」と呼ばれることもあり、ミトコンドリアなどで遺伝暗号に微妙な変化をもたらす。[20]ウォブル塩基の可能性により、必要なtRNAの種類の数が削減される。標準的な遺伝暗号の各センスコドンに1種類ずつ、計61種類必要だったtRNAの種類を、61個のセンスコドンすべてを明確に翻訳するために必要なtRNAの種類は31個だけである。[3] [21]

命名法

tRNAは、通常、そのアミノ酸（例：tRNA-Asn）、アンチコドン配列（例：tRNA(GUU)）、またはその両方（例：tRNA-Asn(GUU)またはtRNAAsn
GUU）。[22]これら2つの特徴はtRNAの主な機能を説明していますが、実際にはtRNAの多様性全体を網羅しているわけではありません。そのため、区別するために数字の接尾辞が付加されています。[23]同じアミノ酸を標的とするtRNAは「アイソタイプ」と呼ばれます。アイソタイプが同じアンチコドンを共有する場合は「アイソアクセプター」と呼ばれ、アイソタイプが同一の成熟配列を持つ場合は「アイソデコーダー」と呼ばれます。[24]

アミノアシル化

アミノアシル化は、化合物にアミノアシル基を付加するプロセスである。これは、アミノ酸をtRNA分子のCCA 3’末端に共有結合させる。各tRNAは、アミノアシルtRNA合成酵素によって特定のアミノ酸でアミノアシル化（またはチャージ）される。通常、アミノ酸ごとに1つのアミノアシルtRNA合成酵素が存在するが、1つのアミノ酸に対して複数のtRNAや複数のアンチコドンが存在する場合もある。合成酵素による適切なtRNAの認識は、アンチコドンのみによって媒介されるわけではなく、アクセプターステムが重要な役割を果たすことが多い。[25] 反応：

  1. アミノ酸 + ATP → アミノアシルAMP + PPi
  2. アミノアシルAMP + tRNA → アミノアシルtRNA + AMP

特定の生物では、1つまたは複数のアミノリン酸-tRNA合成酵素が欠損していることがあります。これにより、化学的に関連するアミノ酸がtRNAにチャージされ、酵素を用いてtRNAは正しくチャージされるように修飾されます。例えば、ヘリコバクター・ピロリはグルタミニルtRNA合成酵素を欠損しています。そのため、グルタミン酸tRNA合成酵素はtRNA-グルタミン（tRNA-Gln）にグルタミン酸をチャージします。その後、アミドトランスフェラーゼがグルタミン酸の酸性側鎖をアミドに変換し、正しくチャージされたgln-tRNA-Glnを形成します。

リボソームへの結合

リボソーム上のA/T部位からP/E部位を通過するtRNAがとるコンフォメーションの範囲。アニメーションの終点として使用されている構造モデルのタンパク質データバンク（PDB）コードが示されている。両tRNAは大腸菌由来のフェニルアラニン特異的tRNAとしてモデル化されており、A/T tRNAは登録座標の相同性モデルとして示されている。色分けはtRNAの三次構造に示されている。 [26]より改変。

リボソームには、2つのリボソームサブユニット間の空間にまたがるtRNA分子の結合部位が3つあります。A （アミノアシル）、[27] P（ペプチジル）、 [28] E（出口）部位です。さらに、リボソームには、mRNAのデコード中またはタンパク質合成の開始中に使用されるtRNA結合部位が他に2つあります。これらは、Tサイト（伸長因子Tuと呼ばれる）とIサイト（開始）です。[29]慣例により、tRNA結合部位は、最初に小さなリボソームサブユニットの部位、2番目に大きなリボソームサブユニットの部位で示されます。たとえば、AサイトはA/A、PサイトはP/P、EサイトはE/Eと記述されることがよくあります。[28] A部位およびP部位のL27、L2、L14、L15、L16などの結合タンパク質は、AP Czernilofskyら（Proc. Natl. Acad. Sci、USA、pp. 230–234、1974）によるアフィニティー標識法によって決定されている。

翻訳開始が完了すると、最初のアミノアシル tRNA は P/P 部位に配置され、後述する伸長サイクルの準備が整います。翻訳伸長の過程で、tRNA はまず伸長因子 Tu ( EF-Tu ) またはその真核生物 ( eEF-1 ) あるいは古細菌の対応物との複合体の一部としてリボソームに結合します。この最初の tRNA 結合部位は A/T 部位と呼ばれます。A/T 部位では、A 部位の半分はmRNA デコード部位がある小さなリボソームサブユニットに存在します。mRNA デコード部位は、翻訳中にmRNA コドンが読み取られる場所です。T 部位の半分は主に大きなリボソームサブユニットに存在し、EF-Tu または eEF-1 がリボソームと相互作用します。mRNA のデコードが完了すると、アミノアシル tRNA は A/A 部位に結合し、結合したアミノ酸との次のペプチド結合[30]が形成される準備が整います。伸長中のポリペプチドをA/A部位に結合したアミノアシルtRNAに渡すペプチジルtRNAは、P/P部位に結合しています。ペプチド結合が形成されると、P/P部位のtRNAはアシル化され、3'末端が自由になり、A/A部位のtRNAは伸長中のポリペプチド鎖を解離します。次の伸長サイクルを可能にするために、tRNAはハイブリッドA/PおよびP/E結合部位を通過し、サイクルを完了してP/PおよびE/E部位に留まります。A/AおよびP/P tRNAがP/PおよびE/E部位に移動すると同時に、mRNAも1コドン分移動し、 A/T部位が空になり、次のmRNAデコードサイクルの準備が整います。E/E部位に結合したtRNAはリボソームから離脱します。

P/I部位は、細菌においてIF2と呼ばれる開始因子によって運ばれるアミノアシルtRNAに最初に結合する部位です。 [29]しかし、真核生物や古細菌のリボソームにおけるP/I部位の存在は未だ確認されていません。P部位タンパク質L27は、E. Collat​​zとAP Czernilofsky（ FEBS Lett.、Vol. 63、pp. 283–286、1976） によるアフィニティー標識によって決定されています。

tRNA遺伝子

生物によってゲノム中のtRNA遺伝子の数は異なります。例えば、遺伝学研究でよく用いられるモデル生物である線虫C. elegansは、核ゲノム中に29,647個の遺伝子を持ち、[31]そのうち620個がtRNAをコードしています。[32] [33]出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeは、ゲノム中に275個のtRNA遺伝子を持っています。ゲノムあたりのtRNA遺伝子の数は大きく異なり、フソバクテリアやテネリクテスなどの細菌種ではゲノムあたり約30個の遺伝子ですが、ゼブラフィッシュ（ Danio rerio ）などの複雑な真核生物ゲノムでは1万個を超えるtRNA遺伝子を持つこともあります。[34]

2013年1月の推計によると、ヒトゲノムには合計約20,848個のタンパク質コード遺伝子[35]があり、その中には細胞質tRNA分子をコードする核遺伝子が497個、tRNA由来の擬似遺伝子（もはや機能しないと考えられているtRNA遺伝子）が324個ある（ただし、擬似tRNAは細菌の抗生物質耐性に関与していることが示されている）。[36]すべての真核生物と同様に、ヒトにも22個のミトコンドリアtRNA遺伝子[38]がある。これらの遺伝子の一部の変異は、 MELAS症候群などの重篤な疾患と関連付けられている。ミトコンドリアtRNA遺伝子と配列が非常に類似した核染色体領域（tRNA類似遺伝子）も特定されている。[39]これらのtRNA類似体は、核ミトコンドリアDNA（ミトコンドリアから核に移行した遺伝子）の一部とも考えられている。[39] [40]ミトコンドリアtRNAの核内コピー（tRNA類似体）が複数存在する現象は、ヒトからオポッサムまで多くの高等生物で観察されており[41]、類似体が機能している可能性を示唆している。

ヒトでは、細胞質tRNA遺伝子はアンチコドンの特徴に基づいて49のファミリーに分類されます。これらの遺伝子は、22番染色体とY染色体を除くすべての染色体上に存在します。6p（140個のtRNA遺伝子）と1番染色体には高いクラスターが見られます。[36]

HGNCは、ゲノム tRNA データベース (GtRNAdb) およびこの分野の専門家と協力して、tRNA をコードするヒト遺伝子に固有の名前を承認しました。

典型的には、細菌由来のtRNA遺伝子（平均77.6 bp）は、古細菌由来のtRNA（平均83.1 bp）や真核生物由来のtRNA（平均84.7 bp）よりも短い。[34]成熟tRNAは逆のパターンを示し、細菌由来のtRNAは通常（中央値77.6 nt）古細菌由来のtRNA（中央値76.8 nt）よりも長く、真核生物の成熟tRNAは最も短い（中央値74.5 nt）[34] 。

進化

ゲノムtRNA含有量は、生物界の各ドメイン間でゲノムを差別化する特徴である。古細菌は、ゲノムtRNA含有量に関して、遺伝子コピー数が均一な最も単純な状況を示し、細菌は中間の状況を示し、真核生物は最も複雑な状況を示す。[42]真核生物は、他の2つの界よりもtRNA遺伝子含有量が多いだけでなく、異なるアイソアクセプター間で遺伝子コピー数に大きなばらつきがあり、この複雑さはtRNA遺伝子の重複とアンチコドン特異性の変化によるものと思われる[要出典]。

異なる種におけるtRNA遺伝子コピー数の進化は、特定のtRNA修飾酵素（細菌のウリジンメチルトランスフェラーゼ、真核生物のアデノシンデアミナーゼ）の出現と関連付けられており、これらの酵素はtRNAの解読能力を高めている。[42]例えば、tRNA Alaは4つの異なるtRNAアイソアクセプター（AGC、UGC、GGC、CGC）をコードしている。真核生物では、AGCアイソアクセプターの遺伝子コピー数は他のアイソアクセプターに比べて非常に多く、これはそのワブル塩基のAからIへの修飾と相関している。真核生物のほとんどのアミノ酸で同じ傾向が示されている。実際、これら2つのtRNA修飾の影響はコドン使用頻度の偏りにも見られる。高度に発現している遺伝子は、これらの修飾tRNAによって解読されるコドンのみを使用するコドンに富んでいるようであり、これはこれらのコドン、ひいてはこれらのtRNA修飾が翻訳効率において役割を果たしている可能性を示唆している。[42]

多くの種は進化の過程で特定のtRNAを失ってきた。例えば、哺乳類と鳥類はともに64あるtRNA遺伝子のうち14を欠いているが、他の生命体はこれらのtRNAを含んでいる。[43]正確に対になるtRNAが欠如している翻訳コドンについては、生物はウォブリングと呼ばれる戦略に頼る。この戦略では、不完全に適合したtRNA/mRNAペアでも翻訳は起こるが、この戦略では翻訳エラーの傾向も高まる。[44]進化の過程でtRNA遺伝子が失われた理由はまだ議論の余地があるが、ウイルス感染に対する抵抗力の向上に関係している可能性がある。[45]ヌクレオチドトリプレットはアミノ酸とそれに関連するtRNAよりも多くの組み合わせを表現できるため、遺伝コードに冗長性があり、複数の異なる3ヌクレオチドコドンが同じアミノ酸を表現できる。このコドンの偏りがコドン最適化を必要とするものである。

仮説的な起源

tRNAの上半分（Tアームと、5'末端リン酸基と3'末端CCA基を持つアクセプターステムで構成）と下半分（Dアームとアンチコドンアームで構成）は、構造的にも機能的にも独立したユニットです。上半分は、もともと初期のRNAワールドでtRNAのような分子を複製用にマークしていた可能性のある3'末端ゲノムタグを含めて、最初に進化した可能性があります。下半分は、たとえばRNAワールドでタンパク質合成が始まり、リボ核タンパク質ワールド（ RNPワールド）に変わったなど、後に拡張として進化した可能性があります。この提案されたシナリオは、ゲノムタグ仮説と呼ばれています。実際、tRNAとtRNAのような凝集体は、今日でも複製に対して重要な触媒的影響を与えています（つまり、リボザイムとして）。これらの役割は、RNAワールドの「分子（または化学）化石」とみなすことができます。[46] 2021年3月、研究者らは、転移RNAの初期の形態が生命の非常に初期の発達、すなわちアビオジェネシスにおいて複製リボザイム分子であった可能性があることを示唆する証拠を報告した。[47] [48]

タイプ I およびタイプ II tRNA の進化は、3 つの 31 ヌクレオチドのミニヘリックス tRNA 進化定理によって最後のヌクレオチドまで説明され、この定理は地球上の前生命から生命への移行も説明しています。[49] [50] [51] [52] [53]前生命では、配列が既知の 31 ヌクレオチドのミニヘリックス 3 つが連結され、93 ヌクレオチドの tRNA 前駆体が生成されました。前生命では、31 ヌクレオチドの D ループ ミニヘリックス (GCGGCGGUAGCCUAGCCUAGCCUACCGCCGC) が 2 つの 31 ヌクレオチドのアンチコドン ループ ミニヘリックス (GCGGCGGCCGGGCU/???AACCCGGCCGCCGC; / は RNA バックボーンの U ターン構造、? は未知の塩基を示す) に連結され、93 ヌクレオチドの tRNA 前駆体が形成されました。タイプII tRNAを生成するために、連結されたアクセプターステム内で9ヌクレオチドの欠失が1つ発生しました（CCGCCGCGCGGCGGがGGCGGに変化）。タイプI tRNAを生成するために、連結されたアクセプターステム内の可変ループ領域内で、さらに関連する9ヌクレオチドの欠失が発生しました（CCGCCGCGCGGCGGがCCGCCに変化）。これらの2つの9ヌクレオチドの欠失は、相補的なRNA鎖上で同一です。tRNAome（生物全体のtRNA）は、複製と変異によって生成されます。

生命は、RNAリピートとRNA逆位リピート（ステムループステム）を含むポリマーワールドから進化したことは明らかです。特に重要なのは、7ヌクレオチドのUターンループ（CU/???AA）です。LUCA（最後の普遍共通（細胞）祖先）以降、TループはtRNAの「エルボー」でDループと相互作用するように進化しました（Tループ：LUCAにちなんでUU/CAAAU）。ポリマーワールドはミニヘリックスワールド、そしてtRNAワールドへと進化し、tRNAワールドは約40億年もの間存続してきました。tRNA配列の解析は、地球上の生命の進化における主要な成功経路を明らかにしています。

tRNA由来の断片

tRNA由来断片（またはtRF）は、成熟tRNAまたは前駆体転写産物の切断後に生じる短い分子である。[54] [55] [56] [57]細胞質tRNAとミトコンドリアtRNAはどちらも断片を生成できる。[58]成熟tRNAに由来するtRFの構造タイプは少なくとも4種類あり、比較的長いtRNA半分と短い5'-tRF、3'-tRF、i-tRFがある。[54] [58] [59]前駆体tRNAは切断されて、5'リーダー配列または3'トレイル配列から分子を生成できる。切断酵素には、アンジオジェニン、ダイサー、RNase Z、RNase Pなどがある。[54] [55]特にアンジオジェニンの場合、tRFは3'末端に特徴的な環状リン酸基、5'末端にヒドロキシル基を有する。[60] tRFはRNA干渉において、特にtRNAを複製プライマーとして利用するレトロウイルスやレトロトランスポゾンの抑制において役割を果たしていると考えられる。アンジオジェニンによって切断されるハーフtRNAはtiRNAとしても知られる。piRNAとして機能するものを含む、より小さな断片の生合成については、まだ十分に理解されていない。[61]

tRFは、性別、人種、疾患状態間で顕著な変化を示すなど、多様な依存性と役割を有する。[58] [62] [63]機能的には、AgoにロードされてRNAi経路を介して作用し、[56] [59] [64]ストレス顆粒の形成に関与し、[65] mRNAをRNA結合タンパク質から置換し[66]翻訳を阻害する。[67]システムレベルまたは生物レベルでは、4種類のtRFは多様な活性スペクトルを有する。機能的には、tRFはウイルス感染[68]、癌[59] 、細胞増殖[60]、そして代謝のエピジェネティックな世代間制御[69]と関連している。

tRFはヒトに限らず、多くの生物に存在することが示されている。[59] [70] [71] [72]

tRFについてさらに詳しく知りたい人のために、ミトコンドリアおよび核tRNA断片の対話型探索のためのフレームワーク（MINTbase） [73] [74]と転写RNA関連断片のリレーショナルデータベース（ tRFdb ） [75]の2つのオンラインツールが利用可能です。MINTbaseは、tRFライセンスプレート（またはMINTコード）と呼ばれるゲノムに依存しないtRFの命名スキームも提供しており、このスキームはRNA配列をより短い文字列に圧縮します。

改変tRNA

改変されたアンチコドンおよび／またはアクセプターステムを持つtRNAは、遺伝暗号の改変に使用できます。科学者たちは、コドン（セ​​ンスコドンと終止コドン）を再利用して、アミノ酸（天然および新規）を受容することに成功しました。これは、開始コドン（参照：開始コドン）と伸長コドンの両方に当てはまります。

1990年、tRNAfMet2
CUA（tRNAから改変）fMet2
CAU1993年に、この新しいtRNAがメチオニルtRNAホルミルトランスフェラーゼによって認識されるように改変された伸長tRNAを用いて、新しいtRNAが通常のAUG開始コドンと直交していることが示され、ゲノム再コード化された大腸菌株では、検出可能なオフターゲット翻訳開始イベントは見られなかった。[ 79 ]

tRNAの生合成

真核細胞では、tRNAは核内でRNAポリメラーゼIIIによってpre-tRNAとして転写される。 [80] RNAポリメラーゼIIIは、tRNA遺伝子内の5'遺伝子内制御領域（5'-ICR、D制御領域、またはAボックス）と3'-ICR（T制御領域、またはBボックス）という2つの高度に保存された下流プロモーター配列を認識する。[2] [81] [82]最初のプロモーターは成熟tRNAの+8から始まり、2番目のプロモーターは最初のプロモーターから30～60ヌクレオチド下流に位置する。転写は4つ以上のチミジン 配列の後に終結する。[2] [82]

tRNAイントロンのバルジ-ヘリックス-バルジモチーフ

tRNA前駆体は核内で広範囲にわたる修飾を受ける。一部のtRNA前駆体には、機能的なtRNA分子を形成するためにスプライシングまたは切断されるイントロンが含まれる。 [83]細菌ではこれらのイントロンは自己スプライシングを行うが、真核生物および古細菌ではtRNAスプライシングエンドヌクレアーゼによって除去される。[84]真核生物のtRNA前駆体には、エンドヌクレアーゼによるtRNAイントロンの認識および正確なスプライシングに重要なバルジ-ヘリックス-バルジ（BHB）構造モチーフが含まれる。[85]このモチーフの位置と構造は進化的に保存されている。しかし、単細胞藻類などの一部の生物では、スプライシングされたイントロン配列の5'末端と3'末端だけでなく、BHBモチーフの非標準的な位置も存在する。[85] 5’配列はRNase Pによって除去され、[86] 3’末端はtRNase Z酵素によって除去される。[87] 注目すべき例外は古細菌 ナノアーキウム・エクイタンスで、 RNase P酵素を持たず、成熟tRNAの5’末端から転写が開始されるようにプロモーターが配置されている。[88] テンプレートに依存しない3’CCAテールはヌクレオチジルトランスフェラーゼによって付加される。[89] tRNAがLos1/ Xpo-tによって細胞質に輸出される前に、[90] [91] tRNAはアミノアシル化される。[92] プロセシングイベントの順序は保存されていない。例えば酵母では、スプライシングは核内ではなくミトコンドリア膜の細胞質側で行われる。[93]

歴史

tRNAの存在は、RNAアルファベットをタンパク質アルファベットに翻訳する能力を持つアダプター分子が存在するはずだという仮定に基づく「アダプター仮説」としてフランシス・クリックによって初めて提唱された。ポール・C・ザメクニック、マロン・ホーグランド、メアリー・ルイーズ・スティーブンソンがtRNAを発見した。[94] [95] [96]構造に関する重要な研究は、1960年代初頭にボストンの2人の研究者、アレックス・リッチとドナルド・カスパー、プリンストン大学のジャック・フレスコのグループ、およびキングス・カレッジ・ロンドンの英国のグループによって行われた。[97] 1965年に、コーネル大学のロバート・W・ホーリーが一次構造を報告し、3つの二次構造を提案した。[98] tRNAは、ウィスコンシン州マディソンでロバート・M・ボックによって初めて結晶化された。[99]クローバーリーフ構造はその後の数年にわたる他の研究によって確認され[100]、最終的に1974年にX線結晶構造解析研究によって確認されました。アレクサンダー・リッチの指導の下で研究していたキム・ソンホウとアーロン・クルーグが率いる英国のグループの2つの独立したグループが、1年以内に同じ結晶構造解析の発見を発表しました。[101] [102]

臨床的関連性

アミノアシル化阻害は、一部の疾患の治療に有用なアプローチとなる可能性がある。癌細胞は、健康な細胞と比較して、アミノアシル化阻害に対して比較的脆弱である可能性がある。癌やウイルス生物学に関連するタンパク質合成は、多くの場合、特定のtRNA分子に大きく依存している。例えば、肝臓癌の場合、tRNA-Lys-CUUにリジンを付加することで肝臓癌細胞の増殖と転移が維持されるが、健康な細胞は細胞生理機能を維持するためにこのtRNAへの依存度がはるかに低い。[103]同様に、E型肝炎ウイルスは、感染していない細胞に関連するtRNAランドスケープとは大きく異なるtRNAランドスケープを必要とする。[104]そのため、特定のtRNA種のアミノアシル化阻害は、多くの疾患の合理的治療のための有望な新しい方法と考えられている。

参照

参考文献

  1. ^ Plescia OJ, Palczuk NC, Cora-Figueroa E, Mukherjee A, Braun W (1965年10月). 「可溶性RNA（sRNA）に対する抗体の産生」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 54 (4): 1281– 1285. Bibcode :1965PNAS...54.1281P. doi : 10.1073/pnas.54.4.1281 . PMC  219862. PMID  5219832 .
  2. ^ abc Sharp SJ, Schaack J, Cooley L, Burke DJ, Söll D (1985). 「真核生物tRNA遺伝子の構造と転写」. CRC Critical Reviews in Biochemistry . 19 (2): 107– 144. doi :10.3109/10409238509082541. PMID  3905254.
  3. ^ ab Crick FH (1968年12月). 「遺伝暗号の起源」. Journal of Molecular Biology . 38 (3): 367– 379. doi :10.1016/0022-2836(68)90392-6. PMID  4887876. S2CID  4144681.
  4. ^ ab Stryer L、Berg JM、Tymoczko JL (2002)。生化学 (第 5 版)。サンフランシスコ：WHフリーマン。ISBN 978-0-7167-4955-4. 2010年12月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  5. ^ Jackman, Jane E.; Gott, Jonatha M.; Gray, Michael W. (2012年5月). 「Doing it in reverse: 3'-to-5' polymerization by the Thg1 superfamily」. RNA . 18 (5): 886– 899. doi :10.1261/rna.032300.112. ISSN  1469-9001. PMC 3334698. PMID 22456265  . 
  6. ^ Rao, Bhalchandra S.; Maris, Emily L.; Jackman, Jane E. (2011-03-01). 「細菌および古細菌由来のtRNA Hisグアニリルトランスフェラーゼ（Thg1）様タンパク質のtRNA 5′末端修復活性」. Nucleic Acids Research . 39 (5​​): 1833– 1842. doi :10.1093/nar/gkq976. ISSN  0305-1048. PMC 3061083. PMID 21051361  . 
  7. ^ Chen, Allan W.; Jayasinghe, Malithi I.; Chung, Christina Z.; Rao, Bhalchandra S.; Kenana, Rosan; Heinemann, Ilka U.; Jackman, Jane E. (2019-03-26). 「tRNAの忠実性と修復における3′から5′への逆RNA重合の役割」. Genes . 10 (3): 250. doi : 10.3390/genes10030250 . ISSN  2073-4425. PMC 6471195. PMID 30917604  . 
  8. ^ 「Transfer RNA (tRNA)」. Proteopedia.org . 2018年11月7日閲覧。
  9. ^ abcde 伊藤雄三、関根誠、末次誠、横山聡 (2013年7月). 「細菌性セレノシステインtRNAの三次構造」. Nucleic Acids Research . 41 (13): 6729– 6738. doi :10.1093/nar/gkt321. PMC 3711452. PMID 23649835  . 
  10. ^ Goodenbour JM, Pan T (2006年10月29日). 「真核生物におけるtRNA遺伝子の多様性」. Nucleic Acids Research . 34 (21): 6137– 6146. doi :10.1093/nar/gkl725. PMC 1693877. PMID  17088292 . 
  11. ^ Jahn M, Rogers MJ, Söll D (1991年7月). 「tRNA(Gln)中のアンチコドンとアクセプターステムヌクレオチドは、大腸菌グルタミニルtRNA合成酵素の主要な認識要素である」. Nature . 352 (6332): 258– 260. Bibcode :1991Natur.352..258J. doi :10.1038/352258a0. PMID  1857423. S2CID  4263705.
  12. ^ Ibba M , Soll D (2000年6月). 「アミノアシルtRNA合成」. Annual Review of Biochemistry 69 (1): 617– 650. doi :10.1146/annurev.biochem.69.1.617. PMID  10966471.
  13. ^ Sprinzl M, Cramer F (1979). 「tRNAの-CCA末端とタンパク質生合成におけるその役割」.核酸研究と分子生物学の進歩. 22 : 1– 69. doi :10.1016/s0079-6603(08)60798-9. ISBN 978-0-12-540022-0. PMID  392600。
  14. ^ Green R, Noller HF (1997). 「リボソームと翻訳」. Annual Review of Biochemistry 66 : 679–716 . doi :10.1146/annurev.biochem.66.1.679. PMID  9242921.
  15. ^ Aebi M, Kirchner G, Chen JY, Vijayraghavan U, Jacobson A, Martin NC, Abelson J, et al. (1990年9月). 「酵母Saccharomyces cerevisiaeにおける、tRNAヌクレオチジルトランスフェラーゼが変化した温度感受性変異体の単離とtRNAヌクレオチジルトランスフェラーゼをコードする遺伝子のクローニング」. The Journal of Biological Chemistry . 265 (27): 16216– 16220. doi : 10.1016/S0021-9258(17)46210-7 . PMID  2204621.
  16. ^ Chan, CW; Chetnani, B; Mondragón, A (2013年9月). 「非コードRNAにおけるTループ構造モチーフの構造と機能」. Wiley Interdisciplinary Reviews. RNA . 4 (5): 507–22 . doi :10.1002/wrna.1175. PMC 3748142. PMID 23754657  . 
  17. ^ Prabhakar A、Krahn N、Zhang J、Vargas-Rodriguez O、Krupkin M、Fu Z、Acosta-Reyes FJ、Ge X、Choi J、クルンコビッチ A、エーレンバーグ M、Puglisi EV、Söll D、Puglisi J (2022 年 7 月)。 「合成 tRNA の開発における翻訳の障害を明らかにする」。核酸研究50 (18): 10201–10211。土井:10.1093/nar/gkac576。PMC 9561287。PMID  35882385。 
  18. ^ Brennan, T.; Sundaralingam, M. (1976年11月1日). 「長鎖可変ループを含むtRNA分子の構造」. Nucleic Acids Research . 3 (11): 3235– 3252. doi : 10.1093/nar/3.11.3235 . PMC 343166. PMID  794835 . 
  19. ^ Felsenfeld G, Cantoni GL (1964年5月). 「熱変性法を用いた酵母セリンsRNAの塩基配列の調査」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 51 (5): 818– 826. Bibcode :1964PNAS...51..818F. doi : 10.1073/pnas.51.5.818 . PMC 300168. PMID  14172997 . 
  20. ^ 鈴木 徹、鈴木 徹 (2014年6月). 「哺乳類ミトコンドリアtRNAにおける転写後修飾の完全な全体像」. Nucleic Acids Research . 42 (11): 7346– 7357. doi :10.1093/nar/gku390. PMC 4066797. PMID  24831542 . 
  21. ^ Lodish H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipursky SL, Darnell J. (2004). 『分子細胞生物学』 WH Freeman: ニューヨーク. 第5版. ISBN 978-0716743668[ページが必要]
  22. ^ Parisien, Marc; Wang, Xiaoyun; Pan, Tao (2013年12月). 「1000ゲノムプロジェクトにおけるヒトtRNA遺伝子の多様性」. RNA Biology . 10 (12): 1853– 1867. doi : 10.4161/rna.27361 . PMC 3917988. PMID  24448271 . 
  23. ^ Chan, PP; Lowe, TM (2016年1月4日). 「GtRNAdb 2.0：完全ゲノムおよびドラフトゲノムで同定された転移RNA遺伝子の拡張データベース」. Nucleic Acids Research . 44 (D1): D184-9. doi : 10.1093/nar/gkv1309 . PMC 4702915. PMID  26673694 . 
  24. ^ Hughes, Laetitia A.; Rudler, Danielle L.; Siira, Stefan J.; McCubbin, Tim; Raven, Samuel A.; Browne, Jasmin M.; Ermer, Judith A.; Rientjes, Jeanette; Rodger, Jennifer; Marcellin, Esteban; Rackham, Oliver; Filipovska, Aleksandra (2023年4月18日). 「tRNAアイソデコーダー遺伝子のコピー数変異は哺乳類の発達とバランスのとれた翻訳を阻害する」. Nature Communications . 14 (1): 2210. Bibcode :2023NatCo..14.2210H. doi : 10.1038/s41467-023-37843-9 . PMC 10113395. PMID 37072429  . 
  25. ^ Schimmel P, Giegé R, Moras D, Yokoyama S. (1993年10月). 「アミノ酸のオペレーショナルRNAコードと遺伝コードとの関連性」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 90 (19): 8763– 8768. Bibcode :1993PNAS...90.8763S. doi : 10.1073/pnas.90.19.8763 . PMC 47440. PMID  7692438 . 
  26. ^ Dunkle JA, Wang L, Feldman MB, Pulk A, Chen VB, Kapral GJ, Noeske J, Richardson JS, Blanchard SC, Cate JH (2011年5月). 「細菌リボソームの構造：tRNA結合の古典的状態とハイブリッド状態」. Science . 332 (6032): 981– 984. Bibcode :2011Sci...332..981D. doi :10.1126/science.1202692. PMC 3176341. PMID  21596992 . 
  27. ^ Konevega AL, Soboleva NG, Makhno VI, Semenkov YP, Wintermeyer W, Rodnina MV, Katunin VI (2004年1月). 「tRNAの37番目のプリン塩基はスタッキングとMg2+依存性相互作用によってリボソームA部位のコドン-アンチコドン相互作用を安定化する」. RNA . 10 (1): 90– 101. doi :10.1261/rna.5142404. PMC 1370521. PMID  14681588 . 
  28. ^ ab Agirrezabala X, Frank J (2009年8月). 「リボソーム、tRNA、および伸長因子EF-GとEF-Tu間の動的相互作用としての翻訳における伸長」. Quarterly Reviews of Biophysics . 42 (3): 159– 200. doi :10.1017/S0033583509990060. PMC 2832932. PMID 20025795  . 
  29. ^ ab Allen GS, Zavialov A, Gursky R, Ehrenberg M, Frank J (2005年6月). 「大腸菌由来の翻訳開始複合体のクライオ電子顕微鏡構造」. Cell . 121 (5): 703– 712. doi : 10.1016/j.cell.2005.03.023 . PMID  15935757. S2CID  16146867.
  30. ^ Tirumalai MR, Rivas M, Tran Q, Fox GE (2021年11月). 「ペプチジルトランスフェラーゼセンター：過去への窓」. Microbiol Mol Biol Rev. 85 ( 4) e00104-21: e0010421. Bibcode :2021MMBR...85...21T. doi :10.1128/MMBR.00104-21. PMC 8579967. PMID 34756086  . 
  31. ^ WormBase Web サイト、http://www.wormbase.org Archived 2017-04-20 at the Wayback Machine、リリース WS187、日付 2008 年 1 月 25 日。
  32. ^ Spieth J, Lawson D (2006年1月). 「遺伝子構造の概要」. WormBook : 1–10 . doi :10.1895/wormbook.1.65.1. PMC 4781370. PMID  18023127 . 
  33. ^ Hartwell LH, Hood L, Goldberg ML, Reynolds AE, Silver LM, Veres RC. (2004).遺伝学：遺伝子からゲノムへ第2版. McGraw-Hill: ニューヨーク. p. 264.
  34. ^ abc サントス、フェニシア・ブリト;デル＝ベム、ルイス＝エドゥアルド（2023年1月）。 「細胞生命におけるtRNAコピー数とレパートリーの進化」。遺伝子。14 (1): 27.土井: 10.3390/genes14010027。ISSN  2073-4425。PMC 9858662。PMID  36672768。 
  35. ^ Ensemblリリース70 - 2013年1月 http://www.ensembl.org/Homo_sapiens/Info/StatsTable?db=core 2013年12月15日アーカイブ、Wayback Machineより
  36. ^ ab Lander ES, Linton LM, Birren B, Nusbaum C, Zody MC, Baldwin J, et al. (International Human Genome Sequencing Consortium) (2001年2月). 「ヒトゲノムの初期配列決定と解析」(PDF) . Nature . 409 (6822): 860– 921. Bibcode :2001Natur.409..860L. doi : 10.1038/35057062 . PMID  11237011.
  37. ^ Rogers TE, Ataide SF, Dare K, Katz A, Seveau S, Roy H, Ibba M (2012). 「擬似tRNAはセレウス菌の抗生物質耐性を制御する」. PLOS ONE . 7 (7) e41248. Bibcode :2012PLoSO...741248R. doi : 10.1371/journal.pone.0041248 . PMC 3399842. PMID  22815980 . 
  38. ^ Hartwell LH, Hood L, Goldberg ML, Reynolds AE, Silver LM, Veres RC. (2004).遺伝学：遺伝子からゲノムへ第2版. McGraw-Hill: ニューヨーク. p. 529.
  39. ^ ab Telonis AG, Loher P, Kirino Y, Rigoutsos I (2014). 「ヒトゲノムにおける核およびミトコンドリアtRNA類似体」. Frontiers in Genetics . 5 : 344. doi : 10.3389/fgene.2014.00344 . PMC 4189335. PMID  25339973 . 
  40. ^ ラモス A、バルベナ E、マテイウ L、デル マール ゴンサレス M、マイラル Q、リマ M、モンティエル R、アルージャ MP、サントス C、他。 （2011年11月）。 「ミトコンドリア起源の核挿入：データベースの更新と癌研究における有用性」。ミトコンドリア。11 (6): 946–953。土井:10.1016/j.mito.2011.08.009。PMID  21907832。
  41. ^ Telonis AG, Kirino Y, Rigoutsos I (2015). 「核染色体におけるミトコンドリアtRNA類似体：機能性はあるのか？」RNA Biol . 12 (4): 375– 380. doi :10.1080/15476286.2015.1017239. PMC 4615777. PMID 25849196  . 
  42. ^ abc Novoa EM, Pavon-Eternod M, Pan T, Ribas de Pouplana L (2012年3月). 「ゲノム構造とコドン使用におけるtRNA修飾の役割」. Cell . 149 (1): 202– 213. doi : 10.1016/j.cell.2012.01.050 . PMID  22464330. S2CID  16487609.
  43. ^ Ou X, Peng W, Yang Z, Cao J, Wang M, Peppelenbosch MP, Pan Q, Cheng A (2020年11月). 「ヒトと鳥類における進化的に欠落し保存されたtRNA遺伝子」. Infect. Genet. Evol . 85 104460. Bibcode :2020InfGE..8504460O. doi : 10.1016/j.meegid.2020.104460 . hdl : 1765/129010 . PMID:  32679345.
  44. ^ Ou X, Cao J, Cheng A, Peppelenbosch MP, Pan Q (2019年3月). 「翻訳デコードにおけるエラー：tRNAの揺れか誤取り込みか？」PLOS Genetics . 15 (3): 2979– 2986. doi : 10.1371/journal.pgen.1008017 . PMC 3158919 . PMID  21930591. 
  45. ^ Ou X, Wang M, Mao S, Cao J, Cheng A, Zhu D, Chen S, Jia R, Liu M, Yang Q, Wu Y, Zhao X, Zhang S, Liu Y, Yu Y, Zhang L, Chen X, Peppelenbosch MP, Pan Q (2018年7月). 「弱毒生ワクチン開発における不適合翻訳による収束進化とウイルス弱毒化」. Front. Cell. Infect. Microbiol . 8,249 . doi : 10.3389/fcimb.2018.00249 . PMC 6058041. PMID  30073153 . 
  46. ^ マイゼルス、ナンシー、ワイナー、アラン・M. (1999). 「ゲノムタグ仮説 ― 分子化石がtRNAの進化について教えてくれること」. RNAワールド（第2版）. コールド・スプリング・ハーバー研究所出版. CiteSeerX 10.1.1.708.7795 . ISBN  978-0-87969-561-3. 2024年2月16日閲覧。
  47. ^ Kühnlein, Alexandra; Lanzmich, Simon A.; Brun, Dieter (2021年3月2日). 「tRNA配列はレプリケーターへと組み立てられる」. eLife . 10 e63431. doi : 10.7554/eLife.63431 . PMC 7924937. PMID  33648631 . 
  48. ^ Maximilian, Ludwig (2021年4月3日). 「鶏が先か卵が先か問題の解決 ― 生命の起源の再構築に一歩近づく」. SciTechDaily . 2021年4月3日閲覧。
  49. ^ Lei, Lei; Burton, Zachary Frome (2023). 「3.31ヌクレオチドミニヘリックスtRNA進化定理と生命の起源」. Life . 13 (11): 2224. Bibcode :2023Life...13.2224L. doi : 10.3390/life13112224 . PMC 10672568. PMID  38004364 . 
  50. ^ Lei, Lei; Burton, Zachary (2021). 「遺伝暗号の進化」.転写. 12 (1): 28– 53. doi :10.1080/21541264.2021.1927652. PMC 8172153. PMID  34000965 . 
  51. ^ Lei, Lei; Burton, Zachary (2021). 「地球上の生命の進化：tRNA、アミノアシルtRNA合成酵素、そして遺伝暗号」. Life . 10 (3): 21. doi : 10.3390/life10030021 . PMC 7151597. PMID  32131473 . 
  52. ^ Burton, Zachary (2020). 「3-ミニヘリックスtRNA進化定理」. J Mol Evol . 88 (3): 234– 242. Bibcode :2020JMolE..88..234B. doi :10.1007/s00239-020-09928-2. PMID  : 32020280.
  53. ^ Kim, Yunsoo; Opron, Kristopher; Burton, Zachary (2019). 「tRNAとアンチコドン中心の視点から見たアミノアシルtRNA合成酵素、tRNAオーム、そして遺伝暗号の進化」Life . 9 (2): 37. Bibcode :2019Life....9...37K. doi : 10.3390/life9020037 . PMC 6616430. PMID  31060233 . 
  54. ^ abc Gebetsberger J、Polacek N (2013 年 12 月)。 「機能的な ncRNA の多様性を高めるための tRNA のスライス」。RNA 生物学。10 (12): 1798–1806。土井:10.4161/rna.27177。PMC 3917982。PMID  24351723。 
  55. ^ ab 重松 正之、本田 誠、桐野 雄一 (2014). 「低分子機能性RNAの供給源としてのトランスファーRNA」.分子生物学・分子イメージングジャーナル. 1 (2): 8. PMC 4572697. PMID  26389128 . 
  56. ^ ab Sobala A, Hutvagner G (2011). 「トランスファーRNA由来断片：起源、処理、そして機能」（PDF） . Wiley Interdisciplinary Reviews: RNA . 2 (6): 853– 862. doi :10.1002/wrna.96. hdl : 10453/18187 . PMID  21976287. S2CID  206554146.
  57. ^ Keam SP, Hutvagner G (2015年11月). 「tRNA由来断片（tRF）：遺伝子発現制御における古代RNAの新たな役割」. Life . 5 (4): 1638– 1651. Bibcode :2015Life....5.1638K. doi : 10.3390/life5041638 . PMC 4695841. PMID  26703738 . 
  58. ^ abc Telonis AG, Loher P, Honda S, Jing Y, Palazzo J, Kirino Y, Rigoutsos I (2015年7月). 「パーソナライズされたトランスクリプトームを用いたtRNA由来フラグメントの複雑性の解析により、新たなフラグメントクラスと予期せぬ依存関係が明らかになる」. Oncotarget . 6 (28): 24797–822 . doi :10.18632/oncotarget.4695. PMC 4694795. PMID 26325506  . 
  59. ^ abcd Kumar P, Anaya J, Mudunuri SB, Dutta A (2014年10月). 「tRNA由来RNA断片のメタアナリシスにより、それらが進化的に保存されており、AGOタンパク質と会合して特定のRNA標的を認識することが明らかになった」. BMC Biology . 12 78. doi : 10.1186/s12915-014-0078-0 . PMC 4203973. PMID  25270025 . 
  60. ^ ab Honda S, Loher P, Shigematsu M, Palazzo JP, Suzuki R, Imoto I, Rigoutsos I, Kirino Y (2015年7月). 「性ホルモン依存性tRNAハーフは乳がんおよび前立腺がんの細胞増殖を促進する」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 112 (29): E3816 – E3825 . Bibcode :2015PNAS..112E3816H. doi : 10.1073/pnas.1510077112 . PMC 4517238. PMID  26124144 .  
  61. ^ Schorn, AJ; Martienssen, R (2018年10月). 「タイブレーク：宿主とレトロトランスポゾンがtRNAを介する」. Trends in Cell Biology . 28 (10): 793– 806. doi :10.1016/j.tcb.2018.05.006. PMC 6520983. PMID 29934075  . 
  62. ^ Telonis AG, Rigoutsos I (2018年3月). 「miRNAアイソフォームおよびtRNA由来フラグメントのトリプルネガティブ乳がんへの寄与における人種差」Cancer Res . 78 (5): 1140–54 . doi :10.1158/0008-5472.CAN-17-1947. PMC 5935570. PMID 29229607  . 
  63. ^ Telonis AG, Loher P, Magee R, Pliatsika V, Londin E, Kirino Y, Rigoutsos I (2019年6月). 「tRNA断片は特定の反復配列を持つmRNAと絡み合い、不一致につながる」. Cancer Res . 79 (12): 3034–49 . doi :10.1158/0008-5472.CAN-19-0789. PMC 6571059. PMID  30996049 . 
  64. ^ 重松 正之、桐野 雄一 (2015). 「アルゴノートタンパク質の相互作用パートナーとしてのtRNA由来短鎖非コードRNA」.遺伝子制御とシステム生物学. 9 GRSB.S29411: 27– 33. doi :10.4137/GRSB.S29411. PMC 4567038. PMID  26401098 . 
  65. ^ Emara MM, Ivanov P, Hickman T, Dawra N, Tisdale S, Kedersha N, Hu GF, Anderson P (2010年4月). 「アンジオジェニン誘導性tRNA由来のストレス誘導性RNAは、ストレス誘導性ストレス顆粒の集合を促進する」. The Journal of Biological Chemistry . 285 (14): 10959– 10968. doi : 10.1074/jbc.M109.077560 . PMC 2856301. PMID  20129916 . 
  66. ^ Goodarzi H, Liu X, Nguyen HC, Zhang S, Fish L, Tavazoie SF (2015年5月). 「内因性tRNA由来断片はYBX1の置換を介して乳がんの進行を抑制する」. Cell . 161 (4): 790– 802. doi :10.1016/j.cell.2015.02.053. PMC 4457382. PMID 25957686  . 
  67. ^ Ivanov P, Emara MM, Villen J, Gygi SP, Anderson P (2011年8月). 「アンジオジェニン誘導性tRNA断片は翻訳開始を阻害する」. Molecular Cell . 43 (4): 613– 623. doi :10.1016/j.molcel.2011.06.022. PMC 3160621. PMID 21855800  . 
  68. ^ Selitsky SR, Baran-Gale J, Honda M, Yamane D, Masaki T, Fannin EE, Guerra B, Shirasaki T, Shimakami T, Kaneko S, Lanford RE, Lemon SM, Sethupathy P (2015年1月). 「慢性B型肝炎およびC型肝炎では、低分子tRNA由来RNAが増加し、マイクロRNAよりも豊富に存在する」. Scientific Reports . 5 7675. Bibcode :2015NatSR...5.7675S. doi :10.1038/srep07675. PMC 4286764. PMID 25567797  . 
  69. ^ Sharma U、Conine CC、Shea JM、Boskovic A、Derr AG、Bing XY、Belleannee C、Kucukural A、Serra RW、Sun F、Song L、Carone BR、Ricci EP、Li XZ、Fauquier L、ムーア MJ、サリバン R、メロ CC、ガーバー M、ランド OJ (2016 年 1 月)。 「哺乳類における精子の成熟および受精におけるtRNA断片の生合成と機能」。科学。351 (6271): 391–396。書誌コード:2016Sci...351..391S。土井：10.1126/science.aad6780。PMC 4888079。PMID  26721685。 
  70. ^ Casas E, Cai G, Neill JD (2015). 「牛における循環tRNA由来RNA断片の特性評価」. Frontiers in Genetics . 6 : 271. doi : 10.3389/fgene.2015.00271 . PMC 4547532. PMID  26379699 . 
  71. ^ Hirose Y, Ikeda KT, Noro E, Hiraoka K, Tomita M, Kanai A (2015年7月). 「Triops cancriformis（オタマジャクシエビ）の発達におけるtRNA由来断片（tRF）の精密マッピングとダイナミクス」BMC Genetics . 16 83. doi : 10.1186/s12863-015-0245-5 . PMC 4501094 . PMID  26168920. 
  72. ^ Karaiskos S, Naqvi AS, Swanson KE, Grigoriev A (2015年9月). 「ショウジョウバエにおけるtRNA由来断片の加齢による調節とその潜在的標的」. Biology Direct . 10 51. doi : 10.1186/s13062-015-0081-6 . PMC 4572633. PMID  26374501 . 
  73. ^ Pliatsika V, Loher P, Telonis AG, Rigoutsos I (2016年8月). 「MINTbase：ミトコンドリアおよび核tRNA断片のインタラクティブな探索のためのフレームワーク」.バイオインフォマティクス. 32 (16): 2481– 2489. doi :10.1093/bioinformatics/btw194. PMC 4978933. PMID 27153631  . 
  74. ^ Pliatsika V, Loher P, Magee R, Telonis AG, Londin E, Shigematsu M, Kirino Y, Rigoutsos I (2018年1月). 「MINTbase v2.0：がんゲノムアトラスの全プロジェクトにおける核およびミトコンドリア断片を含むtRNA由来断片の包括的データベース」Nucleic Acids Research . 46(D1) (D1): D152 – D159 . doi :10.1093/nar/gkx1075. PMC 5753276 . PMID  29186503.  
  75. ^ Kumar P, Mudunuri SB, Anaya J, Dutta A (2015年1月). 「tRFdb：転移RNA断片のデータベース」. Nucleic Acids Research . 43 (データベース号): D141-5. doi :10.1093/nar/gku1138. PMC 4383946. PMID  25392422 . 
  76. ^ Varshney, U; RajBhandary, UL (1990年2月). 「終止コドンからのタンパク質合成の開始」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 87 (4): 1586– 1590. Bibcode :1990PNAS...87.1586V. doi : 10.1073/pnas.87.4.1586 . PMC 53520. PMID  2406724 . 
  77. ^ Varshney, U; Lee, CP; RajBhandary, UL (1993年3月15日). 「伸長因子tRNAから開始因子tRNAへ」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 90 (6): 2305– 2309. Bibcode :1993PNAS...90.2305V. doi : 10.1073/pnas.90.6.2305 . PMC 46075. PMID 8460138  . 
  78. ^ Govindan A, Miryala S, Mondal S, Varshney U (2018年11月). 「結核菌における開始段階および伸長段階におけるアンバーコドン解読アッセイシステムの開発」. Journal of Bacteriology . 200 (22). doi :10.1128/jb.00372-18. PMC 6199473. PMID 30181124  . 
  79. ^ Vincent RM, Wright BW, Jaschke PR (2019年4月). 「ゲノム的に再コード化された生物におけるアンバーイニシエーターtRNAの直交性の測定」. ACS Synthetic Biology . 8 (4): 675– 685. doi :10.1021/acssynbio.9b00021. PMID  30856316. S2CID  75136654.
  80. ^ White RJ (1997年3月). 「網膜芽細胞腫タンパク質によるRNAポリメラーゼIおよびIIIの調節：増殖制御のメカニズムか？」. Trends in Biochemical Sciences . 22 (3): 77– 80. doi :10.1016/S0968-0004(96)10067-0. PMID  9066256.
  81. ^ Sharp S, Dingermann T, Söll D (1982年9月). 「真核生物tRNA遺伝子の転写促進に必要な最小限の遺伝子内配列」. Nucleic Acids Research . 10 (18): 5393– 5406. doi :10.1093/nar/10.18.5393. PMC 320884. PMID 6924209  . 
  82. ^ ab ディエチ G、フィオリーノ G、カステルヌオーヴォ M、タイヒマン M、パガーノ A (2007 年 12 月)。 「拡大するRNAポリメラーゼIIIトランスクリプトーム」。遺伝学の動向。23 (12): 614–622。土井:10.1016/j.tig.2007.09.001。hdl : 11381/1706964。PMID  17977614。
  83. ^ Tocchini-Valentini GD, Fruscoloni P, Tocchini-Valentini GP (2009年12月). 「多重イントロン含有プレtRNAのプロセシング」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 106 (48): 20246– 20251. Bibcode :2009PNAS..10620246T. doi : 10.1073/pnas.0911658106 . PMC 2787110. PMID  19910528 . 
  84. ^ Abelson J, Trotta CR, Li H (1998年5月). 「tRNAスプライシング」. The Journal of Biological Chemistry . 273 (21): 12685– 12688. doi : 10.1074/jbc.273.21.12685 . PMID  9582290.
  85. ^ ab Soma A (2014). 「循環置換tRNA遺伝子：その発現と生理学的意義および発達への影響」. Frontiers in Genetics . 5 : 63. doi : 10.3389/fgene.2014.00063 . PMC 3978253. PMID  24744771 . 
  86. ^ Frank DN, Pace NR (1998). 「リボヌクレアーゼP：tRNAプロセシングリボザイムにおける統一性と多様性」. Annual Review of Biochemistry . 67 (1): 153– 180. doi : 10.1146/annurev.biochem.67.1.153 . PMID  9759486.
  87. ^ Ceballos M, Vioque A (2007). 「tRNase Z」. Protein and Peptide Letters . 14 (2): 137– 145. doi :10.2174/092986607779816050. PMID  17305600.
  88. ^ Randau L, Schröder I, Söll D (2008年5月). 「RNase Pのない生命」. Nature . 453 (7191): 120– 123. Bibcode :2008Natur.453..120R. doi :10.1038/nature06833. PMID  18451863. S2CID  3103527.
  89. ^ Weiner AM (2004年10月). 「tRNAの成熟：核酸テンプレートを使用しないRNAの重合」. Current Biology . 14 (20): R883-5. Bibcode :2004CBio...14.R883W. doi : 10.1016/j.cub.2004.09.069 . PMID  15498478.
  90. ^ Kutay U, Lipowsky G, Izaurralde E, Bischoff FR, Schwarzmaier P, Hartmann E, Görlich D (1998年2月). 「tRNA特異的核外輸送受容体の同定」. Molecular Cell . 1 (3): 359– 369. doi : 10.1016/S1097-2765(00)80036-2 . PMID  9660920.
  91. ^ Arts GJ, Fornerod M, Mattaj IW (1998年3月). 「tRNAの核外輸送受容体の同定」. Current Biology 8 (6): 305– 314. Bibcode :1998CBio....8..305A. doi : 10.1016/S0960-9822(98)70130-7 . PMID  9512417. S2CID  17803674.
  92. ^ Arts GJ, Kuersten S, Romby P, Ehresmann B, Mattaj IW (1998年12月). 「成熟tRNAの選択的核外輸送におけるexportin-tの役割」. The EMBO Journal . 17 (24): 7430– 7441. doi :10.1093/emboj/17.24.7430. PMC 1171087. PMID  9857198 . 
  93. ^ Yoshihisa T, Yunoki-Esaki K, Ohshima C, Tanaka N, Endo T (2003年8月). 「細胞質プレtRNAスプライシングの可能性：酵母tRNAスプライシングエンドヌクレアーゼは主にミトコンドリアに局在する」. Molecular Biology of the Cell . 14 (8): 3266– 3279. doi :10.1091/mbc.E02-11-0757. PMC 181566. PMID  12925762 . 
  94. ^ ザメクニック、ポール・チャールズ. 「ATP濃度の増加がpH 5画分のRNAへのC14-ATPの取り込みに及ぼす影響」. collections.countway.harvard.edu . 2024年2月28日閲覧。
  95. ^ Kresge, Nicole; Simoni, Robert D.; Hill, Robert L. (2005年10月7日). 「Paul C. ZamecnikによるtRNAの発見」. Journal of Biological Chemistry . 280 (40): e37 – e39 . doi : 10.1016/S0021-9258(20)79029-0 .
  96. ^ Hoagland, Mahlon B. (1959). 「核酸とタンパク質」. Scientific American . 201 (6): 55– 61. Bibcode :1959SciAm.201f..55H. doi :10.1038/scientificamerican1259-55. ISSN  0036-8733. JSTOR  24941182. PMID  14402122.
  97. ^ Clark BF (2006年10月). 「tRNAの結晶構造」(PDF) . Journal of Biosciences . 31 (4): 453– 457. doi :10.1007/BF02705184. PMID  17206065. S2CID  19558731.
  98. ^ Holley RW, Apgar J, Everett GA, Madison JT, Marquisee M, Merrill SH, Penswick JR, Zamir A (1965年3月). 「リボ核酸の構造」. Science . 147 (3664): 1462– 1465. Bibcode :1965Sci...147.1462H. doi :10.1126/science.147.3664.1462. PMID  14263761. S2CID  40989800.
  99. ^ 「訃報」ニューヨーク・タイムズ、1991年7月4日。
  100. ^ 「1968年ノーベル生理学・医学賞：ロバート・W・ホーリー – 事実」Nobel Prize Outreach AB. 2022年. 2022年3月18日閲覧。
  101. ^ Ladner JE, Jack A, Robertus JD, Brown RS, Rhodes D, Clark BF, Klug A (1975年11月). 「酵母フェニルアラニン転移RNAの2.5Å分解能での構造」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 72 (11): 4414– 4418. Bibcode :1975PNAS...72.4414L. doi : 10.1073/pnas.72.11.4414 . PMC 388732. PMID  1105583 . 
  102. ^ Kim SH, Quigley GJ, Suddath FL, McPherson A, Sneden D, Kim JJ, Weinzierl J, Rich A (1973年1月). 「酵母フェニルアラニントランスファーRNAの3次元構造：ポリヌクレオチド鎖のフォールディング」. Science . 179 (4070): 285– 288. Bibcode :1973Sci...179..285K. doi :10.1126/science.179.4070.285. PMID  4566654. S2CID  28916938.
  103. ^ Zhang R、Noordam L、Ou X、Ma B、Li Y、Das P、Shi S、Liu J、Wang L、Li P、Verstegen MM、Reddy DS、van der Laan LJ、ペペレンボッシュ MP、Kwekkeboom J、Smits R、Pan Q (2021 年 1 月)。 「リジン-tRNAの充電という生物学的プロセスは、肝臓がんの治療標的として利用可能です。」肝臓の内部。41 (1): 206–219。土井:10.1111/liv.14692。PMC 7820958。PMID  33084231。 
  104. ^ Ou X, Ma B, Zhang R, Miao Z, Cheng A, Peppelenbosch MP, Pan Q (2020年6月). 「簡略化されたqPCR法による、遺伝子型3型E型肝炎ウイルス感染時のtRNAomeリモデリングの解明」FEBS Letters . 594 (12): 2005– 2015. doi : 10.1002/1873-3468.13764 . hdl : 1765/126038 . PMID  32133647.
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