HIVヌクレオキャプシドタンパク質の立体構造・活性相関の解明と機能制御

• Project/Area Number: 11161227
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 前田 忠計 北里大学, 理学部, 教授 (90265728)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小松 博義 北里大学, 医療衛生学部, 助手 (30170377) ; 小寺 義男 北里大学, 理学部, 講師 (60265733) ; 河野 俊之 三菱化学, 生命科学研究所・構造解析研究室, 副主任研究員
• Project Period (FY): 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1999: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: HIV / ヌクレオキャプシドタンパク質 / NCp8 / NCp7 / RNA認識 / 立体構造解析 / NMR

Research Abstract

当研究は,HIV-2のヌクレオキャプシド(NC)タンパク質(NCp8:zinc finger motif(ZFM)を2つ含む49アミノ酸残基のペプチド)の機能発現機構を解明し,機能制御をするための基礎データを提供することを目的としている.本年度の主な成果は以下の3点である.
(1)C端側ZFMを含む部分ペプチド(NCp8-f2:27残基)の立体構造解析
NCp8-f2の立体構造を高い精度で決定し,ZFMに加えてC末の6残基も安定した立体構造を形成していることを明らかにした.この構造をHIV-1のNCタンパク質(NCp7)およびマウス白血病ウイルスのNCタンパク質(NCp10)の相当領域の立体構造と比較した結果,今回我々の決定したC末の6残基の立体構造がRNA認識の補足的な構造要素であることを推定した.
(2)N端側ZFMを含む部分ペプチド(NCp8-f1:29残基)のアミノ酸部分置換体(変異体)の立体構造解析
昨年度の研究の結果,NCp8-f1中のAsn^<11>がRNAを認識するための構造形成に必要不可欠であることを推定した.このことをさらに詳細に解析するために,Asn^<11>をAlaに置換した純度の高い変異体NCp8-f1を化学合成で約50mg調製した.
(3)安定同位体(15N)標識NCp8大量調製法の確立
今後,NCp8およびRNAとNCp8の複合体の立体構造解析を行うためには,窒素核を安定同位体(^<15>N)標識したNCp8が大量に必要である.そのため本年度は,大腸菌を用いてNCp8を大量(10mg以上)調製する方法を確立した.

Research Products

• [Publications] Y. Uratani: "Phospholipids stabilize secondary structure of sodium-coupled branched-chain amino acid carrrier of Pseudomonas aeruginosa"Biochem. Biophys. Acta. 1435. 71-83 (1999)
• [Publications] T. Sakamoto: "An NMR analysis of ubiquitin recognition by year ubiquitin hydrolase : Evidence for novel substrate recognition by a cysteine protease"Biochemistry. 34. 11634-11642 (1999)
• [Publications] T. Tanaka: "One-Step affinity purification of the G protein bg subunits from bovine brain using a histidine-tagged G protein a subunit"Protein Expression Purification. 15. 207-212 (1999)
• [Publications] T. Tsuji: "Foldability of barnase mutants obtained by permutation of modules or secondary structure units"J. Mol. Biol.. 287. 221-237 (1999)
• [Publications] T. Nagata: "Structure and interactions with RNA of the N-terminal UUAG-specific RNA-binding domain of hnRNP DO"J. Mol. Biol.. 287. 221-237 (1999)
• [Publications] S. Rajesh: "Ubiquitin binding interface mapping on yeast ubiquintin hydrolase by NMR chemical shift perturbation"Biochemistry. 38. 9242-9253 (1999)