細胞内酸化物ストレス応答システムの構造生物学的研究

• Project/Area Number: 14780473
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Structural biochemistry
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 喜田 昭子 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70273430)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2002: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: SoxRタンパク質 / 酸化物ストレス応答 / 転写因子 / X線結晶構造解析 / 結晶化 / 鉄硫黄クラスター / DNA結合タンパク質 / DNA結合蛋白質

Research Abstract

酸化物やラジカルは,ある種のタンパク質から鉄原子を放出させ,細胞にダメージを与えることが知られている.これらの酸化物ストレスに応答し,防御修復系タンパク質が誘導活性化される現象が生体内に存在することが明らかになり,注目を集めている.大腸菌においては,SoxRSレギュロンが酸化ストレスの防御修復機能の役割を担っており,その中てSoxRタンパク質は酸化ストレスに対するセンサーとして防御修復遺伝子の発現を調節している.SoxRタンパク質は,N末端側のDNA結合ドメインとC末端側の鉄イオウクラスターを含む転写制御ドメインからなる単量体が二量体として機能し,鉄イオウクラスターの酸化還元により転写制御を行うと考えられている.本研究は,SoxRタンパク質およびSoxR-DNA複合体の立体構造をX線結晶構造解析の手法を用いて決定し,SoxRタンパク質によるSoxSプロモータの活性化機構を原子レベルで明らかにすることを目的としている.
今年度はSoxR全長タンパク質と,その活性部位である2Fe-2Sクラスターを含むC末端ドメインタンパク質について結晶化条件の検索を行ってきた.その結果,培養・精製条件の検討を行ったSoxR全長タンパク質について,タンパク質濃度10mg/mlのとき,PEGを主たる沈殿剤とする条件で結晶を得ることが出来た.この結晶を用いて実験室系X線発生装置で回折実験を行ったところ,3.8Å分解能の反射を確認できた.結晶は六方晶系に属し,その格子定数はa=b=80Å,c=90Åであることが分かった.