転写促進因子の作用機構と外来遺伝子導入・発現への利用研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03660096
• Research Institution: SCIENCE UNIVERSITY OF TOKYO, DEPARTMENT OF BIOLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 吉田 充輝 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (20005648)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白川 仁 東京理科大学, 基礎工学部, 助手 (40206280)
• Keywords: HMGタンパク質 / HMG box / DNA結合性タンパク質 / 転写促進 / 遺伝情報発現調節 / DNA‐タンパク質相互作用

Research Abstract

1.HMG1,HMG2とDNAとの結合様式および高次構造の解析:HMGとDNAとの結合機構を解析するために,ゲルシフトアッセイ法の条件を設定した。この系で解析の結果,両タンパク質ともプラスミト超らせん型DNAに対し,弛緩型あるいは直鎖型DNAにくらべ親和性が高く,優先的に結合した。このことは,HMG蛋白質がDNAの塩基配列を認識せず,立体構造を識別,結合することを示すものである。
一方,HMG2に存在する2つのDNA結合ドメインのうち,ドメインBを含む画分をもちいてDNA結合能を測定した。しかし,ドメインB単独ではDNAに結合はするが,上記の超らせんDNAに対する優先的結合は認められず,また結合の程度も低かった。このことから,超らせん型DNAに対する強い,優先的結合にはドメインA,Bの2つが相揃い,その相互作用が必須であることが示唆された。
また,これらのDNA結合ドメインのモチーフは従来のものとは異なる新しいものであることが推定され,その構造と結合様式に興味がもたれる。そこでバクテリオファージT7RNAポリメラーゼ系で高発現させ,現在,高次構造の解析中である。
2.外来DNA導入・発現の効率化の機構解析:前年までの研究によりin vivoにおいて,HMG1が外来遺伝子の発現を促進することを見いだした。この外来遺伝子の発現上昇がDNAの複製,転写,翻釈,プロセシング,核移行等のどの段階で起るかを検索した。その結果,それが転写段階でおこることが明らかとなり,HMG1が転写段階で促進因子として機能することが,はじめてin vivoで証明された。

Research Products

• [Publications] Hitoshi Shirakawa: "Structure of a gene coding for HMG2 protein" J. Biol. Chem.267. 6641-6645 (1992)
• [Publications] Fuminori Yamazaki: "Enhanced expression of HMG2 gene dependent on cell cycle and growth" Mol. Cell Biol.13. (1993)