メチル基転移領域を有する新規核小体蛋白質とその複合体の構造基盤の確立

• Project/Area Number: 20052023
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 清水 敏之 Yokohama City University, 生命ナノシステム科学研究科, 准教授 (30273858)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥6,200,000 (Direct Cost: ¥6,200,000); Fiscal Year 2009: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2008: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
• Keywords: Nucleomethylin / 核小体 / eNoSC / ヒストン / 天然変性 / rRNA / methyltransferase / X線結晶構造解析

Research Abstract

Nucleomethylin(NML)は、ヒト培養細胞より単離・同定した核小体に強く局在する新規蛋白質である。NMLは核内でNAD依存性脱アセチル化酵素SIRT1やヒストンメチル化酵素SUV39H1などと複合体(eNoSC ; energy-dependent Nucleolar Silencing Complexと命名)を形成しており、カロリー制限条件下でrRNAの転写を制御していることが示されている。NMLは分子量51KDaの蛋白質でN末端側ドメインとC末端側ドメインからなる。N末端側領域はヒストンH3のジメチル化されたLys9を特異的に認識することがわかっている。そこでH3-dimethyl K9を含むペプチドとNMLのN末端側領域の結合定数を求めるため表面プラズモン解析を行った。その結果Kdが～0.1microMと見積もられ、修飾ヒストンを認識する様々なドメインとほぼ同じような結合定数をもっていることがわかった。現在は、N末端領域のどこで結合するのか領域を決めているところである。N末端側領域は構造予測を行うと明瞭なドメインをもたない"天然変性"領域であることが予想される。天然変性領域の蛋白質がどのようにヒストンテールのような天然変性領域を認識するのか非常に興味深い。このため結合に関しSAXSおよびNMRでの解析も進めている。

Research Products

• [Journal Article] Purification, crystallization and initial X-ray diffraction study of human REV7 in complex with a REV3 fragment. (2009)
  • Author(s): Hara, et al.
  • Journal Title: Acta Crysatallogr. F65 Pages: 1302-1305
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Purification, crystallization and initial X-ray diffraction study of the zinc-finger domain of zebrafish Nanos (2009)
  • Author(s): Hashimoto, et al.
  • Journal Title: Acta Crysatallogr. F65 Pages: 959-961
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis for novel interactions between human translesion synthesis polymerases and PCNA (2009)
  • Author(s): Hishiki, et al.
  • Journal Title: J.Biol.Chem 284 Pages: 10552-10560
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intrinsic Dynamics of Restriction Endonuclease EcoO109I Studied by Molecular Dynamics Simulations and X-Ray Scattering Data Analysis (2009)
  • Author(s): Oroguchi, et al.
  • Journal Title: Biophys.J 96 Pages: 2808-2822
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epigenetic Control of rDNA Loci in Response to Intracellular Energy Status (2008)
  • Author(s): Murayama, et.al.
  • Journal Title: Cell 133 Pages: 627-639
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The crystal structure of plant specific calcium binding protein AtCBL2 in comnlex with the regulatory domain of AtCIPK14 (2008)
  • Author(s): Akaboshi, et.al.
  • Journal Title: J. Mol. Biol 377 Pages: 246-257
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystallographic characterization of the N-terminal domain of a plant NADPH oxidase (2008)
  • Author(s): Oda, et.al.
  • Journal Title: Acta Crystallogr F64 Pages: 819-821
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Initial crystallographic study of human PCNA in complex with a peptide containina the noncanonical PIP-box sequence of human DNA polymerase (2008)
  • Author(s): Hishiki, et.al.
  • Journal Title: Acta Crystallogr F64 Pages: 954-956
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Structural Studies of Chromatin-related Proteins PAD4 and NML Recognizing Intrinsically Disordered Region (2009)
  • Author(s): Shimizu T
  • Organizer: Yokohama NMR workshop
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 2009-11-12
• [Presentation] Structural study of rheumatoid arthritis related protein, PAD4 (2008)
  • Author(s): Shimizu
  • Organizer: International Forum co-sponsored by YCU & FDA
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 2008-01-30
• [Remarks]
  • URL: http://www.tsurumi.yokohama-cu.ac.jp/xtal/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.tsurumi.yokohama-cu.ac.jp/xtal/index.html