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NMRを用いた紫外線損傷DNA修復機構の構造生物学的解析

Research Project

Project/Area Number 18011001
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

寺沢 宏明  Kumamoto University, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (10300956)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 嶋田 一夫  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (70196476)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥11,900,000 (Direct Cost: ¥11,900,000)
Fiscal Year 2007: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥5,900,000 (Direct Cost: ¥5,900,000)
Keywords紫外線損傷DNA / 光修復酵素 / CPD / CPD-photolyase / (6-4) photolyase / NMR / 高熱菌 / 第二補酵素 / (6-4)photolyase
Research Abstract

生体に紫外線を照射すると、細胞内のDNAが損傷を受ける。損傷塩基は複製・転写時に変異を誘発し、細胞死やがん化の原因になる。生体には光を用いて紫外線損傷DNAを修復する酵素が存在する。その修復機構を解明し、修復効率を飛躍的に高めることが出来れば、損傷DNA治療によるがん化の予防という実用的な応用も可能となる。本研究は、代表的な紫外線損傷DNAであるシクロブタンピリミジンダイマー(CPD)の光修復酵素であるCPD-photolyaseによる認識・修復機構を原子レベルで解明し、さらに、高い修復効率を有する分子を創製すること、および、もう1つの代表的な光損傷DNAである(6-4)photoproductとその修復酵素である(6-4)photolyaseについても、認識・修復機構を明らかにすることを目的とする。平成19年度は、(6-4)photolyaseの分子内運動と修復活性の相関を、NMR法を用いて解析した。異なる化学シフトを持つ複数の状態をマイクロ秒〜ミリ秒の時定数で交換している原子のNMRシグナルは、交換により横緩和速度が増大する。この交換による横緩和速度の増大は、スピンエコー実験により選択的に観測することが可能である。そこで、(6-4)photolyaseの反応部位に存在する原子のNMRシグナルのスピンエコー実験を行うことにより、(6-4)photoproductとoxetane中間体の交換を検出することを試みた。その結果、活性に重要と考えられるヒスチジン残基近傍において部位特異的な分子内運動が検出された。このことは、(6-4)photoproduct修復に必須である中間体の生成に寄与することが示唆される。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 3 results)

  • [Journal Article] Mechanism of mRNA deadenylation: evidence for a molecular interplay betweentranslation termination factor eRF3 and mRNA deadenylases.2007

    • Author(s)
      Funakoshi Y., et. al.
    • Journal Title

      Genes Dev. 21

      Pages: 3135-3148

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis of the collagen-binding mode of discoidin domain receptor 2.2007

    • Author(s)
      Ichikawa O., et. al.
    • Journal Title

      EMBO J. 26

      Pages: 4168-4176

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NMR analysis of ligand molecules that weakly bind to target molecules2007

    • Author(s)
      Takahashi H., et. al.
    • Journal Title

      Tanpakushitsu Kakusan Koso. 52

      Pages: 959-965

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pairwise NMR experiments for the determination of protein backbone dihedral angle Phi based on cross-correlated spin relaxation.2007

    • Author(s)
      Takahashi H. et al.
    • Journal Title

      J.Biomol.NMR 37

      Pages: 179-185

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Structural Basis of the Transition-state Stabilization in Antibody-catalyzed Hydrolysis.2007

    • Author(s)
      Sakakura M. et al.
    • Journal Title

      J. Mol. Biol. 367

      Pages: 133-147

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Identification and characterization of the slow-exchanging pH-dependent conformational rearrangement in KcsA.2007

    • Author(s)
      Takeuchi K. et al.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ligand-induced structural changes of the CD44 hyaluronan-binding domain revealed by NMR.2006

    • Author(s)
      Takeda M. et al.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 281

      Pages: 40089-40095

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Rapid preparation of stable isotope labeled peptides that bind to target proteins by a phage library system.2006

    • Author(s)
      Mizukoshi Y. et al.
    • Journal Title

      J. Biomol. NMR 34

      Pages: 23-30

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Utilization of methyl proton resonances in cross- saturation measurement for determining the interfaces of large protein-protein complexes.2006

    • Author(s)
      Takahashi H. et al.
    • Journal Title

      J Biomol. NMR 34

      Pages: 167-177

    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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