• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

1992 Fiscal Year Annual Research Report

RNAポリメラーゼの分子解剖

Research Project

Project/Area Number 04454614
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

石浜 明  国立遺伝学研究所, 分子遺伝, 教授 (80019869)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 豊田 哲也  国立遺伝学研究所, 分子遺伝, 助手 (00197972)
山岸 正裕  国立遺伝学研究所, 分子遺伝, 助手 (00220252)
藤田 信之  国立遺伝学研究所, 分子遺伝, 助手 (90173434)
KeywordsRNAポリメラーゼ / 転写因子 / 転写装置 / 転写制御 / 蛋白間コミュニケーション / 構造機能相関 / 大腸菌 / 酵母
Research Abstract

転写装置の転写対象遺伝子選択特性の変化が,転写の包括制御の主要な機構であると,われわれは主張して来た。この理論を実証するために,RNAポリメラーゼの徹底した分子解剖を行ない,そのプロモーター識別能の変動を検出することを目標とした研究を実施し,下記の成果を得た。従って,目標は,予想以上の速度が達成された。
1) 大腸菌RNAポリメラーゼは、RNA合成を行なう基幹酵素(コア酵素)が,シグマサブユニットの1種類と会合してホロ酵素になる第一段階と,ホロ酵素に転写因子が会合して変化する第二段階を経て,プロモーター選択特性の異なる多成分に機能分化することを実証した。
2) 第一段階機能分化に関与する新たなシグマサブユニット(σ^<38>またはσ^S)同定した。σ^Sは,大腸菌増殖停止後の定常期にだけ発現するわずかの遺伝子群の転写を担当するホロ酵素を形成した。
3) 第二段階の機能分化に関与する各種転写因子とRNAポリメラーゼの分子間直接相互作用を実測した。純化転写因子をもつ,世界12ケ国40研究室以上との共同研究の結果,一群の転写因子(クラス1因子)は,アルファサブユニットのC端領域(サイト1)と,クラス2因子群は,シグマサブユニットのC端領域(サイト2)と接触することを明らかにした。
4) 転写因子によって活性化されない変異RNAポリメラーゼの変異部位のマツピングから,転写因子を結合するのは,アミノ酸残基10個以下の局所構造であることが判明した。蛋白分子間コミュニケーションの特異性規定の新しい構造モデル概念を提出した。
5) 酵母(分裂酵母,出芽酵母),動植物ウイルス(インフルエンザウイルス,イネ稿葉枯ウイルス)RNAポリメラーゼの分子解剖を継続した。

  • Research Products

    (20 results)

All Other

All Publications (20 results)

  • [Publications] Ishihama,A.: "Role of the RNA polymerase α subunit in activation" Mol.Microbiol.(MicroReview). 6. 3283-3288 (1992)

  • [Publications] Barbier,P.,Takahashi,M.,Nakamura,N.,Toriyama,S.& Ishihama,A.: "Solubilization and promoter analysis of RNA polymerase from rice stripe" J.Virol.66. 6171-6174 (1992)

  • [Publications] Giladi,H.,Igarashi,K.,Ishihama,A.& Oppenheim,A.B.: "Stimulation of the phage λpL promoter by IHF requires the carboxy terminus of the α-subunit of RNA polymerase" J.Mol.Biol.227. 985-990 (1992)

  • [Publications] Gussin,G.N.,Olson,C.,Igarashi,K.&Ishihama,A.: "Activation defects caused by mutations in E.coli rpoA are promoter-speciffic" J.Bacteriol.174. 5156-5160 (1992)

  • [Publications] Zou,U.,Fujita,N.,Igarashi,K.& Ishihama,A.: "Mapping the Escherichia coli RNA polymerase contact site I for cAMP receptor protein" Mol.Microbiol.6. 2599-2605 (1992)

  • [Publications] Kawagishi,M.,Yamagishi,M.& Ishihama,A.: "Cloning and sequence determination of the Schizosaccharomyces pombe rpb2 gene encoding the subunit 2 of RNA polymerase II" Nucleic Acids Res.21. 469-473 (1993)

  • [Publications] Kobayashi,M.,Tsuchiya,K.Nagata,K.& Ishihama,A.: "Reconstitution of influenza virus RNA polymerase from three subunits expressed using recombinant baculovirus systems" Virus Res.22. 235-245 (1992)

  • [Publications] Kolb,A.,Igarashi,K.,Ishihama,A.,Lavigne,M.,Buckle,M.& Buc,H.: "E.coli RNA polymerase,deleted in the C-terminal part of its α-subunit,interacts differentially with the cAMP-CRP complex at the lacP1 and the galP1 promote" Nucleic Acids Res.21. 319-326 (1993)

  • [Publications] Lee,H-S.,Ishihama,A.& Kustsu,S.: "The C-terminus of the α subunit of RNA polymerase is not essential for transcription activation of σ^<54>-holoenzyme" J.Bacteriol. 175. 1568-1573 (1993)

  • [Publications] Nakayama,M.,Nagata,K.& Ishihama,A.: "Enzymatic properties of mouse Mx1 protein-associated GTPase" Virus Res.22. 227-234 (1992)

  • [Publications] Nakayama,M.,Yazaki,K.,Kusano,A.,Nagata,K.Hanai,N.& Ishihama,A.: "Structure of mouse Mx1 protein: Self-assembly and GTP-dependent conformationalchange" J.Biol.Chem.(in press).

  • [Publications] Ozaki,M.,Fujta,N.,Wada,A.& Ishihama,A.: "Promoter selectivity of stationary-phase forms of Escherichia coli RNA polymerase and conversion in vitro of the S1 form enzyme into a log-phase enzyme-like form" Nucleic Acids Res.20. 257-261 (1992)

  • [Publications] Sakumi,K.,Igarashi,K.,Sekiguchi,M.& Ishihama,A.: "The Ada protein is a member of class-I transcription factor of Escherichia coli" J.Bacteriol.175. 1162-1167 (1993)

  • [Publications] Seong,B.L.,Kobayashi,M.Nagata,K.,Brownlee.G.G.and Ishihama,A.: "Comparison of two reconstitution systems for in vitro transcriqtion and replication influenza virus" J.Biochem.111. 496-499 (1992)

  • [Publications] Tanaka,K.,Takayanagi,Y.Fujita,N.,Ishihama,A.& Takahashi,H.: "Heterogeneity of the principal σ factor in Escherichia coli: The rpoS gene product,σ,is a second principal σ factor of RNA polymerase in stationary-phase Escherichia coli" Proc.Natl.Acad.Sci.,USA.

  • [Publications] Tao,K.,Fujita,N.& Ishihama,A.: "Involvement of the RNA polymerase α-subunit C-terminal region in cooperative interaction and transcription activation with OxyR protein" Mol.Microbiol.

  • [Publications] Ueshima,R.,Fujita,N.& Ishihama,A.: "Identification of Escherichia coli proteins crossreacting with antibodies against region 2.2 peptide of RNA polymerase σ subunit" Biochem.Biophys.Res.Commun.184. 634-639 (1992)

  • [Publications] Yamagishi,M.,Matsushima,H.,Wada,A.,Sakagami,M.Fujita,N.& Ishihama,A.: "Regulation of the Escherichia coli rmf gene encoding ribosome modulation factor(RMF):Growth phase-and growth rate-dependent control" EMBO J.12. 625-630 (1993)

  • [Publications] Ishihama,A.: "Molecular Structure and Life" Jpn.Sci.Soc.Press,Tokyo/CRC Press,Boca Ratom, 281 (1992)

  • [Publications] Ishihama,A.,Zou,C.,Kobayashi,M.Kumar,A.,Fijita,N.,Sakurai,H.& Hayward,R.S.: "Molecular Recognition in Biological Systems"

URL: 

Published: 1994-03-23   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi