人工制限酵素の化学的創製と染色体遺伝子解析への応用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05557111
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 杉浦 幸雄 京都大学, 化学研究所, 教授 (40025698)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 雅巳 京都大学, 化学研究所, 助教授 (40126008)
• Keywords: 人工制限酵素 / ヒトゲノム / DNA切断 / 塩基配列特異性 / 亜鉛フィンガー / エンジイン / DNA結合蛋白質 / 人工リプレッサー

Research Abstract

ヒト・ゲノム解析に重要な十数塩基配列を選択的に切断する人工制限酵素として、亜鉛フィンガーと呼ばれるDNA結合性のタンパク質に、活性酸素を発生するニッケル錯体化合物をつなげた化合物を遺伝子工学的に創製した結果、通常のDNA制限酵素よりも長めの配列を選択的に切ることが明らかになった。従って、亜鉛フィンガーの数を増加させれば、認識塩基の数もふえることになり、このモチーフを用いれば、長い塩基配列の認識に大きな多様性をもたらす一般的概念を与えることが期待される。このような亜鉛フィンガーの幅広いDNA塩基認識能を基礎としたヒト・ゲノム解析用の人工制限酵素の開発を展開するため、AT認識型亜鉛フィンガーの創製を目指した。すなわち、転写因子Sp1の亜鉛フィンガー2のR, E, Rの3つのアミノ酸を転写因子CF2の亜鉛フィンガー5のV, Y, Kに置換した。得られた亜鉛フィンガー蛋白質のDNA認識はGCからATへの移動が見られた。それ故、亜鉛フィンガーモチーフの人工制限酵素開発への有用性が強く示唆された。他方、DNA切断ハサミとして強力なエンジイン核を含む天然抗生物質によるDNA2本鎖同時切断のメカニズムを明らかにし、エンジインの本領域への応用が期待される。

Research Products

• [Publications] 永岡真: "ジンクフィンガータンパ質の機能変換" 日本臨床. 53. 2589-2596 (1995)
• [Publications] 桑原淳: "Znフィンガー型DNA切断分子の分子設計" 蛋白質核酸酵素. 40. 1457-1464 (1995)
• [Publications] T. Kusakabe: "Sequence preference for strand cleavage of gapped duplexes by dynemicin A" Biochemistry. 34. 9944-9950 (1995)