• 미생물학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.93-97
• /
• 2008

최근 Escherichia coli에서 RNA의 분해와 가공과정에 중추적인 역할을 하는 리보핵산 내부분해효소인 RNase E의 효소활성을 조절하는 단백질 조절자인 RraA가 밝혀졌으며, 이 단백질은 E. coli RNase E의 효소활성 부위와 36%의 유사성을 가지는, Streptomyces coelicolor RNase ES의 효소활성을 조절하는 것으로 알려져 있다. S. coelicolor의 유전체에는 RraA와 아미노산 서열이 35.4% 이상 유사한 단백질을 코딩하는 유전자가 두 개 존재하는데, 그 중 하나인 rraAS2를 클로닝하여 E. coli RNase E의 효소활성을 조절하는지를 알아보았다. 그 결과 세포내에서 RraAS2를 발현시키면 RNase E의 과발현에 의해 저해된 세포의 생장을 RraA와 같이 효과적으로는 아니지만, 어느 정도 복원시키는 것을 확인하였다. 또한 RraAS2가 발현됨으로서 RNase E의 과발현에 의해 증가된 ColE1-타입 플라스미드의 복제 수를 14% 감소시키는 것을 관찰하였다. 이러한 결과는 RraAS2가 RNase E의 RNA I분자에 대한 효소 활성을 저해하는 능력을 가지고 있음을 시사한다. 동일한 배양조건에서 E. coli 세포내에서의 RNase E에 대한 RraAS2의 상대적인 발현양이 RraA에 비해 6.2배 낮은 것을 확인하였고, 이로 인해 RraAS2가 RNase E의 과발현에 의한 세포 생장의 저해를 복원하는데 필요한 모든 RNA의 가공과 분해속도를 효과적으로 조절하지는 못한다는 것을 추론할 수 있다.

• 미생물학회지
• /
• 제46권2호
• /
• pp.223-227
• /
• 2010

RNase E는 대장균 내에 있는 수많은 RNA의 분해와 가공에 관여하며, 또한 RNA 대사 작용에 관련된 거대한 단백질 복합체인 데그라도좀을 구성하는 중요한 효소로 알려져 있다. RraA와 RraB는 최근에 밝혀진 RNase E의 단백질 저해제이며, 진화적으로 잘 보존되어 있다. 이 연구에서는 RraA를 발현 시킬 때와는 달리 세포 내에서 RraB를 발현 시키면, RNase E의 과발현에 따른 세포의 성장 저해를 회복시키지 못하고 더 저해하는 것을 확인하였다. 이 현상이 RraA와 RraB가 세포내 RNase E의 기질들에 대해 특이적으로 영향을 미치기 때문인지를 알아보기 위해 세 개의 RNase E 기질을 분석하였다. 그 결과, ColE1-타입 플라스미드의 복제수를 조절하는 RNA I과 라이보좀 단백질 S15를 코딩하는 rpsO mRNA의 경우 RraA가 RraB 보다 효과적으로 RNase E의 활성을 저해하며, RNase P의 RNA 구성요소의 전구체인 pM1 RNA에 대한 RNase E의 효소 활성은 RraB가 저해하지 못하는 것을 관찰하였다. 이 결과는 RraB가 RraA보다는 높은 기질 특이적으로 RNase E의 효소활성을 저해하며, 이러한 이유로 RNase E의 과발현에 의한 세포의 성장 저해를 RraB의 과발현으로 극복할 수 없었다고 추론할 수 있다.

• 미생물학회지
• /
• 제52권3호
• /
• pp.243-248
• /
• 2016

RNase E는 대장균(Escherichia coli)에서 수많은 RNA의 가공 및 분해에 관여하는 필수적인 효소이다. RNase E의 효소 활성은 RraA와 RraB에 의해 조절된다. 그람양성균인 Streptomyces coelicolor는 RNase ES, RraAS1, RraAS2라고 명명되는 RNase E와 RraA의 동족체를 가지고 있다. 이 연구에서는 S. coelicolor 유래의 RraAS1이 E. coli에서 RNase E의 효소활성을 저해하는지 연구하였다. 대장균에서 RraAS1의 발현은 RNase E의 과발현에 의해 감소된 세포생장을 더욱 저하시켰으며, RNase E의 기질인 rpsO, ftsZ, rnhB mRNA의 양을 감소시키는 것을 확인 하였다. 이러한 RraAS1의 효과는 공동면역침전실험을 수행한 결과에서 유추할 수 있듯이, Rne 단백질과 RraAS1의 결합으로 유도되는 것으로 보인다. 이러한 결과는 RraAS1이 대장균에서 RNase E의 리보핵산 가수분해 활성을 유도함을 시사한다.

• 미생물학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.72-75
• /
• 2007

Escherichia coli에서 RNA 분해와 가공에 있어서 중심적인 역할을 하는 RNase E의 동족체 단백질인 Streptomyces coelicolor RNase ES의 결합 단백질을 항체침전을 이용하여 탐색하였다. 무기인산을 이용하는 polyphosphate kinase와 리보핵산외부분해효소인 polynucleotide phophorylase의 동족체인 GPSI가 RNase ES와 함께 침전되는 것을 확인하였으며, 이는S. coelicolor에도 E. coli RNase E를 매개로 구성되는 다단백질복합체인 degradosome이 RNase ES에 의해 형성될 수 있음을 암시한다. 계통적으로 멀리 떨어진 이 두 세균에서 정제된 polynucleotide phosphorylase 동족체는 시험관에서의 RNA 분해 특성이 서로 유사함을 보였다. 이러한 실험 결과는 RNase ES가 E. coli degradosome과 유사한 기능과 구조를 가진 단백질 복합체를 형성함을 시사한다.

• 대한화학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.396-402
• /
• 1982

RNase Ⅲ, RNase E, 및 RNase P가 각각 홀로 또는 복합적으로 결핍되는 E. coli 돌연변이 균주들 내에서의 박테리오파지 T4 tRNA의 전구 RNA로 부터의 합성을 연구하였다. RNase E$^-$균주에서는 9S RNA로 볼 수 있는 한 RNA 띠가 축적되었으며 RNase$ P^-$균주에서는 6S 이중띠의 하부띠가 축적되었다. RNase Ⅲ$^-$균주에서는 T4 tRNA 유전인자 떼(cluster)에 의하여 코드되는 (coded) tRNA$^{Gln}$의 생성이 심하게 억제되며 T4 DNA에 의하여는 코드되지만 T4 tRNA 유전인자 떼에 의하여 코드 되는 6S 이중 띠의 상부 띠는 RNase Ⅲ$^+$균주의 경우에 비하여 더 크게 축적된다. 그러나 6S 이중 띠의 상부 띠 RNA와 tRNA$^{Gln}$ 사이에는 precursor-product 관계가 없다고 판단되며 RNase Ⅲ이 precursor RNA을 가수분해 절단 한다고 생각하는 개념을 지지할만한 근거가 없음을 지적할 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제15권5호
• /
• pp.1100-1105
• /
• 2005

Previous work has identified a Streptomyces coelicolor gene, rns, encoding a 140 kDa protein (RNase ES) that exhibits the endoribonucleolytic cleavage specificity characteristic of RNase E and confers viability on and allows the propagation of E. coli cells lacking RNase E. Here, we identify a putative S. coelicolor 9S rRNA sequence and sites cleaved by RNase ES. The cleavage of the S. coelicolor 9S rRNA transcript by RNase ES resulted in a 5S rRNA precursor (p5S) that had four and two additional nucleotides at the 5' end and 3' ends of the mature 5S rRNA, respectively. However, despite the similarities between RNase E and RNase ES, these enzymes could accurately process 9S rRNA from just their own bacteria, indicating that these ancient enzymes and the rRNA segments that they attack appear to have co-evolved.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제18권8호
• /
• pp.1353-1356
• /
• 2008

RNase E (Rne) plays a major role in the decay and processing of numerous RNAs in E. coli, and protein inhibitors of RNase E, RraA and RraB, have recently been discovered. Here, we report that coexpression of RraA or RraB reduces the ribonucleolytic activity in rne-deleted E. coli cells overproducing RNase ES, a Streptomyces coelicolor functional ortholog of RNase E, and consequently rescues these cells from growth arrest. These findings suggest that the regulators of ribonuclease activity have a conserved intrinsic property that effectively acts on an RNase E-like enzyme found in a distantly related bacterial species.

• 미생물학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.229-232
• /
• 2010

에놀라아제는 대부분의 생명체에서 에너지 대사에 중추적인 기능을 하는 해당과정에 관여하는 효소이며, Escherichia coli에서 RNA 가공 및 분해에 중심적인 역할을 하는 RNase E와 PNPase, Helicase와 함께 RNA 분해 복합체를 형성한다고 알려져 있다. E. coli에서 에놀라아제의 mRNA는 RNase E의 동족체인 RNase G에 의해 잘려서 분해되어 조절 된다고 알려져있다. 산소가 없는 환경에서 과발현되는 것으로 알려진 에놀라아제의 발현에 있어서 RNase G의 역할을 알아보기 위하여, 연구를 수행한 결과, 미세호기성 조건에서는 에놀라아제와 RNase G의 발현양 사이에는 상관관계가 밝혀내었다. 이러한 연구결과는 미세호기성 조건에서는 RNase G 이외에 에놀라아제의 조절에 기여하는 다른 기작이 있을 수 있다는 것을 시사한다.

• 미생물학회지
• /
• 제43권4호
• /
• pp.325-330
• /
• 2007

대장균의 필수적인 리보핵산 내부분해효소인 RNase E는세포내에서 여러 RNA의 분해와 가공과정에서 중요한 역할을 하며, 이 단백질의 효소활성부위를 포함하는 N-말단부위의 498 아미노산(N-Rne)만의 발현으로도 세포의 생장을 가능하게 한다. 이러한 RNase E의 특성을 활용하여 다양한 표현형을 가지는 N-Rne 돌연변이체들을 분리, 동정할 수 있는 효율적인 유전학적 시스템을 개발하였다. 이 시스템을 이용하여 얻어진 효소활성부위 돌연변이체들을 표현형으로 분류하여 분석한 결과, S1 도메인의 6번째 아미노산의 치환(I6T)을 가진 변이체는 야생형 N-Rne의 기능을 대체하지 못하였고, Small 도메인의 488번째 아미노산의 치환(R488C)을 가진 변이체는 야생형 N-Rne의 발현양보다 현저히 작게 발현시켜도 세포의 생장을 정상적으로 가능하게 하였다. 또한 DNase I 도메 인의 305번째 아미노산의 치환(N305D)을 가진 변이체는 야생형 N-Rne의 발현양보다 과발현시켰을 때만 세포의 생장을 가능하게 하였다. 각각의 아미노산 치환을 포함하는 N-Rne를 한정적으로 과발현시켰을 때의 ColEl-타입 플라스미드의 복제 수에 대한 영향을 측정한 결과, 돌연변이체 N-Rne의 세포생장에 대한 영향은 이 변이체들의 세포 내 효소활성 정도에 기인하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 실험결과는 이 연구에서 개발한 유전학적 시스템을 이용하여 다양한 표현형을 가진 RNase E 변이체를 선별할 수 있으며, 이 변이체들의 특성을 분석함으로써 RNase E가 RNA의 안정성을 조절하는데 있어서 각각의 세부 도메인의 역할을 규명할 수 있으리라는 것을 시사한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제29권6호
• /
• pp.1137-1140
• /
• 2008

M1 RNA, the catalytic subunit of Escherichia coli RNase P, is an essential ribozyme that processes the 5' leader sequence of tRNA precursors (ptRNAs). Using KS2003, an E. coli strain generating only low levels of M1 RNA, which showed growth defects, we examined whether M1 RNA is involved in polycistronic mRNA processing or degradation. Microarray analysis of total RNA from KS2003 revealed six polycistronic operon mRNAs (acpP-fabF, cysDNC, flgAMN, lepAB, phoPQ, and puuCBE) showing large differences in expression between the adjacent genes in the same mRNA transcript compared with the KS2001 wild type strain. Model substrates spanning an adjacent pair of genes for each polycistronic mRNA were tested for RNase P cleavage in vitro. Five model RNAs (cysNC, flgMN, lepAB, phoPQ, and puuBE) were cleaved by RNase P holoenzyme but not by M1 RNA alone. However, the cleavages occurred at non-ptRNA-like cleavage sites, with much less efficiency than the cleavage of ptRNA. Since cleavage products generated by RNase P from a polycistronic mRNA can have different in vivo stabilities, our results suggest that RNase P cleavage may lead to differential expression of each cistron.