複製・修復のプラットホーム蛋白質の形成する複合体構造

Research Project

Project/Area Number	17053016
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Nara Institute of Science and Technology
Principal Investigator	北野健奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (40346309)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	箱嶋敏雄奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (00164773)
Project Period (FY)	2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000) Fiscal Year 2005: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Keywords	タンパク質 / X線結晶構造解析 / flap endonuclease-1 / PCNA / ペルオキシレドキシン
Research Abstract	FEN1(flap endonuclease-1)は,二本鎖DNAから突出した一本鎖DNA(flap DNA)を切断する構造特異的エンドヌクレアーゼであり,DNA複製の岡崎フラグメントに残るRNAプライマーや,塩基除去修復で損傷塩基を含む一本鎖DNAを切断除去する。FEN1の機能欠損は,ガン化を進行させることも分かってきている。FEN1は,二本鎖DNAを挟み込む分子クランプとして知られているPCNA(増殖細胞核抗原)と相互作用することにより,酵素活性が数十倍に促進される。本研究は,結晶構造解析によって,FEN1がおこなうflap DNAの認識機構および切断除去機構を,原子レベルで解明することを目的としている。大腸菌による大量発現法を用いて,ヒト由来のFEN1と,PCNAの精製をおこない,実験に用いるためのタンパク質試料を調製した。これらのタンパク質試料を用いて予備的な結晶化実験をおこなったところ,原子レベルでの結晶構造解析を進めていく上で,より良い結晶を作成するために有効な指針を得ることができた。また,生物にとって有害な過酸化物を強力に分解する酵素,ペルオキシレドキシンン(AhpC)のX線結晶構造解析の研究をおこない,分子置換法による位相決定法を利用して,細菌Amphibacillus xylanus由来のペルオキシレドキシンンの立体構造を,分解能2.9Åで決定することに成功した。この結果,本酵素がドーナッツ型のホモ10量体構造をとっており,システインを含む活性中心を溶媒に露出させていることが分かった。