1999 Fiscal Year Annual Research Report

生体金属による遺伝子発現制御

Research Project

Project/Area Number	08249103
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	木村栄一広島大学, 医学部, 教授 (30034010)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石浜明国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 教授 (80019869) 杉浦幸雄京都大学, 化学研究所, 教授 (40025698)
Keywords	大環状ポリアミン / DNaseI / 亜鉛錯体 / Znフィンガー / 塩基配列認識 / プロモーターDNA / TATAボックス / RNAポリメラーゼ
Research Abstract	1.核酸-合成金属錯体相互作用の研究: 12員環テトラアミン(cyclen)の亜鉛錯体が、核酸塩基中イミド基をもつチミン(又はウラシル)だけを選択的に認識しComplexをつくることを発見したが、それを大きく展開し、DNA(例:大腸菌プラスミドDNA(150bp))中のTと選択的に結合することをDNaseI及びmicrococcal nuclease footprint法により証明した。更に、Zn^<2+>-cyclen錯体は、DNA TATAboxに選択的に結合し、転写因子TFIIDの活性化機構を抑え、今までに例のない全く新しいタイプの遺伝子発現制御分子となることが明らかとなった。また、それらの化学的、生化学的機構の結果、抗菌活性を示すことも発見した。(木村栄一) 2.蛋白-核酸相互作用に関与する生体金属の研究: 転写因子Spl中のZnフィンガー(転写因子)Cys_2-His_2型亜鉛配位構造motifを3倍に拡大した新たな9つのZn-フィンガーからなるペプチドを合成し、DNAの30塩基対配列を選択的に認識する分子を創造した。また、二つのSplDNA結合ドメインを適当な長さのグリシンポリペプチドでlinkした分子を合成し、それらがDNAをおれ曲げることを発見、新たな遺伝子発現制御小工分子となりうることを示した。(杉浦幸雄) (Fe^<2+>-EDTA)を大腸菌RNAポリメラーゼのCysやLysに共有結合させる方法を考案し、接触相手の転写因子蛋白やDNAとの接点部固定した。RNAポリメラーゼのシグマサブユニットのC端ドメインがDNAエンハンサー部と接触すること、サブユニット間の接点、シグマサブユニットのプロモーターDNAとの接点、多数の転写因子のポリメラーゼ上の接点等も明らかとなった。FeのO_2との反応を利用した分子間相互作用を解析する本法は、転写研究に新たなbreakthroughをもたらしたのみならず、他成分分子集合体や、多分子相互作用が主要な研究対象となって来た現代生命科学で、大変有用なtoolとなろう。(石浜明)

Research Products

(10 results)

All Other

All Publications (10 results)

[Publications] E.Kikuta et al.: "Novel Recognition of Thymine Base in Double-Stranded DNA by Zinc(II)-Macrocyclic Tetraamine Complexes Appended with Aromatic Groups"J.Am.Chem.Soc.. 121(23). 5426-5436 (1999)
[Publications] H.Kurosaki et al.: "New Robust Bleomycin Analogues : Synthesis, Spectroscopy, and Cristal Structures of the Copper(II) Complexes"Inorg.Chem.. 38. 2824-2832 (1999)
[Publications] E.Kikuta et al.: "Natural and synthetic double-stranded DNA binding studies of macrocyclictetraamine Zinc(II) complexes appended with polyaromatic groups"J.Biol.Inorg.Chem.. 4. 431-440 (1999)
[Publications] E.Kimura et al.: "Selective and Efficient Recognition of Thymidylylthymidine (TpT) by Bis(Zn^<2+>-cyclen) and Thymidylythymidylythymidine(TpTpT) by Tris(Zn^<2+>-cyclen) at Neutral pH in Aqueous Solution"Chem.Eur.J.. 5(11). 3113-3123 (1999)
[Publications] H.Kurosaki et al.: "Synthesis, spectroscopic, redox properties, and DNA cleavage activity of low-spin iron(III) complexes of bleomycin analogues"Inorg.Chimica.Acta.. 294. 56-61 (1999)
[Publications] S.Aoki et al.: "Three-Dimensional Supermolecules Assembled from a Tris(Zn^<2+>-cyclen)Complex and Di- and Trianionic Cyanuric Acid in Aqueous Solution (Cyclen=1, 4, 7, 10-Tetraazacyclododecane)"J.Am.Chem.Soc.. 122(4). 576-584 (2000)
[Publications] Y.Sugiura et al.: "Comparison of the Sequence-Selective DNA Binding by Peptide Dimers with Covalent and Noncovalent Dimerization Domains"Biochemistry. 38. 1626-1632 (1999)
[Publications] Y.Sugiura et al.: "Fluorescence Property of Oxazole Yellow-linked Oligonucleotide : Triple Helix Formation and Photocleavage of Double-standed DNA in the Presence of Spermine"Bioog.Med.Chem.. 7. 1207-1211 (1999)
[Publications] Y.Sugiura et al.: "Fluorescence Property of Oxazole Yellow-linked Oligonucleotide : Triple Helix Formation and Photocleavage of Double-standed DNA in the Presence of Spermine"Bioog.Med.Chem.. 7. 1207-1211 (1999)
[Publications] A.Ishihama et al.: "Organisation of open complexes at Escherichia coli promoters : mapping the promoter DNA sites close to region 2.5 of the σ^<70> subunit of RNA polymerase"J.Biol.Chem.. 274. 2263-2270 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

生体金属による遺伝子発現制御

Principal Investigator

木村 栄一 広島大学, 医学部, 教授 (30034010)

Research Products

[Publications] E.Kikuta et al.: "Novel Recognition of Thymine Base in Double-Stranded DNA by Zinc(II)-Macrocyclic Tetraamine Complexes Appended with Aromatic Groups"J.Am.Chem.Soc.. 121(23). 5426-5436 (1999)

[Publications] H.Kurosaki et al.: "New Robust Bleomycin Analogues : Synthesis, Spectroscopy, and Cristal Structures of the Copper(II) Complexes"Inorg.Chem.. 38. 2824-2832 (1999)

[Publications] E.Kikuta et al.: "Natural and synthetic double-stranded DNA binding studies of macrocyclictetraamine Zinc(II) complexes appended with polyaromatic groups"J.Biol.Inorg.Chem.. 4. 431-440 (1999)

[Publications] E.Kimura et al.: "Selective and Efficient Recognition of Thymidylylthymidine (TpT) by Bis(Zn^<2+>-cyclen) and Thymidylythymidylythymidine(TpTpT) by Tris(Zn^<2+>-cyclen) at Neutral pH in Aqueous Solution"Chem.Eur.J.. 5(11). 3113-3123 (1999)

[Publications] H.Kurosaki et al.: "Synthesis, spectroscopic, redox properties, and DNA cleavage activity of low-spin iron(III) complexes of bleomycin analogues"Inorg.Chimica.Acta.. 294. 56-61 (1999)

[Publications] S.Aoki et al.: "Three-Dimensional Supermolecules Assembled from a Tris(Zn^<2+>-cyclen)Complex and Di- and Trianionic Cyanuric Acid in Aqueous Solution (Cyclen=1, 4, 7, 10-Tetraazacyclododecane)"J.Am.Chem.Soc.. 122(4). 576-584 (2000)

[Publications] Y.Sugiura et al.: "Comparison of the Sequence-Selective DNA Binding by Peptide Dimers with Covalent and Noncovalent Dimerization Domains"Biochemistry. 38. 1626-1632 (1999)

[Publications] Y.Sugiura et al.: "Fluorescence Property of Oxazole Yellow-linked Oligonucleotide : Triple Helix Formation and Photocleavage of Double-standed DNA in the Presence of Spermine"Bioog.Med.Chem.. 7. 1207-1211 (1999)

[Publications] Y.Sugiura et al.: "Fluorescence Property of Oxazole Yellow-linked Oligonucleotide : Triple Helix Formation and Photocleavage of Double-standed DNA in the Presence of Spermine"Bioog.Med.Chem.. 7. 1207-1211 (1999)

[Publications] A.Ishihama et al.: "Organisation of open complexes at Escherichia coli promoters : mapping the promoter DNA sites close to region 2.5 of the σ^<70> subunit of RNA polymerase"J.Biol.Chem.. 274. 2263-2270 (1999)

木村栄一広島大学, 医学部, 教授 (30034010)