Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
がん抑制蛋白質p53の基質認識機構を明らかにするため、p53がDNA上のターゲット配列を探索する運動の観測を行った。まず、p53を作製する実験系の最適化を行った。大腸菌を用いて、GSTと融合させたp53を発現させ、GSTカラムを利用しp53を精製した。この蛋白質は凝集しやすいことが知られており、活性のあるサンプルを得ることは難しいとされている。凝集しにくい変異体の作製、培養や精製の条件や方法の検討、複数のDNA結合や会合体解析を行い、4量体で活性のあるサンプルを得る方法を確立した。次に、p53は、DNAから離れることなくターゲット配列を滑るように探索できる。全反射蛍光顕微鏡を作製し、蛍光色素修飾したp53単分子のスライディング運動を直接観測した。その結果、p53はDNA上でスライディング運動の速さを変えながらターゲット配列を探索することが明らかとなった。これは、p53の構造変化に伴い、p53とDNAの結合様式が変わることで、スライディング時のDNAへの結合の強さが変化するためであると考えられる。上記の方法では、引き伸ばされた直線状DNA上でのp53の探索運動しか観測することはできない。一方、細胞内ではDNAは核内で“収縮”しているため、引き伸ばされたDNA上とは異なる探索運動が行われている可能性がある。そこで、フロー圧を制御し、収縮したDNA上の蛋白質の位置を追跡する方法を開発した。この方法を用いて、収縮したDNA上でp53の探索過程を観測したところ、スライディング運動の他に、DNAのある部位から別の部位へジャンプする現象が観測された。p53は生体内でDNA上に存在するヒストンや他のDNA結合蛋白質などの障害物をジャンプすることで回避していると考えられる。
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Scientific Reports
Volume: 3 Issue: 1 Pages: 2151-2151
10.1038/srep02151
化学と生物
Volume: 51 Pages: 22-27
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 134 Issue: 28 Pages: 11525-11532
10.1021/ja3020555
生物物理
Volume: 52 Pages: 104-105
