Studies on the isolation of a specific ribonucleic acid (II) : Chromatographic interaction between silkgland RNA and a fibroin powder column

Abstract

While studying a mechanism of fibroin biosynthesis in the posterior silkgland of the silkworm larvae, an odd chromatographic interaction was observed between the silkgland RNA and a fibroin powder column. 1) A clear difference was found in respect of the elution pattern between RNAs prepared by a phenol method from the posterior gland of t h e normal larvae and of the genetic mutant incapable of synthesizing fibroin . 2) The difference disappeared when RNAs were chromatographed on a column of the methylated derivative instead of fibroin. 3) No marked difference could have been detected between the two RNAs with respect to the phosphorus-atomic absorption coefficient, ultracentrifugal behaviour and nucleotide composition. 4) RNA molecule of a higher mole cular weight and/or of a higher guanylic acid content is retained more firmly to fibroin. 5) K^+ ion is preferable to Na^+ ion in sharpening the chromatogram, and 10^-3 M Mg^++ ion dissociates the fibroin - RNA complex completely. In view of these results, it was suspected that a specific biological interaction in vivo between fibroin and a template RNA(s) in the field of the protein biosynthesis is revived at least in part in this mild gradient elution chromatography of the silkgland RNA on a fibroin powder column. It may thus provide in principle a unique method of isolating a proteinspecific RNA molecule (s), based on a molecular-biological specificity of its own.蛋白質の生合成とリボ核酸(RNA)との関係については多数の人々により種々様々の実験成績が蓄積され,その結果現在では特定のRNA分子におけるヌクレオチド単位の配列順序がそれを鋳型として合成される蛋白質のアミノ酸配列を規定するものと推論されている.しかしそれを直接的に示す実験結果は未だに得られていない.このような特異性を持つRNA.分子を全RNA分子の中から分劃精製しようとする場合,ヌクレオチド単位配列の高度のvariabilityによる全分子の理化学的polydispersityを考えると,むしろ対応する蚕自質分子との間のin vivoにおける特異的相互作用一鋳型RNAの上に素材アミノ酸が配列重合し,または次段階においてそれが解離放出される際の一をin vitroにおいて可及的に復元させ,利用することが原理的にもつとも忠実な,かつ選択的な方法と考えられないであろうか.それはその蛋白質の化学構造に関して遺伝的にmodificationを受けている突然変異種があり,さらにその蛋白質が生物にとつて量,質的に高度に特徴的な表現型である場合には,とくに有力な手段となるであろう.かかる観点に立つて,特徴的なアミノ酸組成および配列(100g蛋白質中のアミノ酸組成はグリシン42.8g,アラニン32.4g,セリン14.7g,チロシン11.8g… で,就中グリシンが1個おきに配列する)を持つ家蚕絹フィブロインに対応する一広義の鋳型一特異的RNAの分劃検索を行なつている著者らは,その特殊化された合成分泌器官である後部絹糸腺よりとり出されたRNAがフィブロイン粉末カラムに対して興味あるクロマトグラフ挙動をとることを観察した.結果の一部は予報済みである

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