When the rnpB gene encoding M1 RNA, the catalytic RNA component of E. coli RNase P, is transcribed, the primary M1 RNA transcript of 413 nucleotides is produced, and subsequently processed at the 3' end to generate the mature M1 RNA of 377 nucleotides. However, the mechanism of M1 RNA processing is relatively unexplored. To examine the requirement of the M1 RNA sequence in the primary transcript for the processing reaction, first, we constructed plasmids containing the rnpB gene with a series of internal deletions in the M1 RNA sequence. The deletion plasmids containing at least both 56 nucleotides of the 5' region and 47 nucleotides of the 3' region in the M1 RNA sequence generated a truncated M1 RNA transcript processed normally at the 3' end. The plasmids also produced a larger transcript with the 3' end at position +402 in the precursor M1 RNA sequence. These results suggest that the intact M1 RNA sequence is not required for M1 RNA processing and the event of the processing involves at least one intermediate that has not been reported yet. In order to investigate the sequence and structural elements required for the processing, mutations were introduced in the cleavage site and the stem formed by the sequences between positions +1 and +10 and between positions +364 and +373 in one of the deletion plasmid. The mutation experiments show that the cleavage site nearly has no effect on the processing but the loss of the stem impairs the processing and/or stability of the truncated transcripts. Additional mutations capable of forming a similar stem by compensatory base change restored the processing, suggesting that a structural motif generated by the stem is important in the M1 RNA processing.
대장균의 리보핵산 가수분해효소 P (RNase P)를 구성하는 RNA 성분인 M1 RNA 는 rnpB 유전자에 의해 암호화된다. rnpB 유전자가 전사되면 먼저 413 누클레오티드로 이루어진 일차 전사체가 생성되고 가공과정에 의해 3' 말단이 절단됨으로써 377 누클레오티드의 성숙된 M1 RNA 가 만들어진다. 그러나 M1 RNA 의 가공과정에 대해서 거의 알려져 있지 않다. M1 RNA 가 가공되기 위해서 일차전사체 M1 RNA 의 완전한 염기서열이 필요한지 알아보기 위해서, 내부가 순차적으로 결실된 rnpB 유전자를 가진 플라스미드를 제조하였다. M1 RNA 염기서열중 최소한, 5' 영역에 56 누클레오티드와 3' 영역에 47 누클레오티드가 존재하는 경우는 3' 말단에서 정상적으로 가공되어, 일부가 줄어든 성숙한 M1 RNA 가 생성되었다. 또한 3' 말단이, M1 RNA 염기서열중 위치가 +402 에 해당하는 전사체도 생성되었다. 이 결과는 M1 RNA 가공과정에 M1 RNA 의 완전한 염기서열이 요구되는 것은 아니고, 가공과정중 최소한 하나의 중간생성물을 거친다는 것을 제시하였다. 그리고 가공과정에 영향을 미치는 M1 RNA 의 염기서열및 구조를 규명하기 위해 절단위치와, M1 RNA 염기서열위치중 +1 부터 +10 까지의 염기서열과 +364 와 +373 까지의 염기서열에 의해 형성되는 염기쌍형성영역을 돌연변이화시켰다. 그 결과로 절단위치의 염기서열은 가공과 정에 거의 영향을 미치지 않았고 염기쌍형성영역을 파괴시키면 가공과정이 억제되거나 또는 전사체의 안정성이 감소되었다. 또한 상보적 돌연변이화에 의해 염기쌍형성이 복구된 돌연변이의 전사체는 정상적으로 가공되었다. 이 결과는 이 염기쌍 구조가 M1 RNA 의 가공과정에 중요하다는 것을 의미한다.
