1998 Fiscal Year Annual Research Report
一酸化炭素をエフェクターとする転写調節因子の一酸化炭素応答およびDNA認識機構
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10145215
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
青野 重利 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (60183729)
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| Keywords | 転写調節因子 / DNA結合モチーフ / ヘム蛋白質 / プロモーター |
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| Research Abstract |
紅色非硫黄光合成細菌R.rubrum中に含まれる転写調節因子CooAによる転写調節は,COにより制御されるという特異な性質を示すことが分かっている。すなわち、COが生理的なエフェクターとして機能し、CooAの活性を制御しているものと考えられる。CooAは、COセンサーとしてプロトヘムを含んでいる。ヘムを補欠分子族として有する転写調節因子は、CooAが世界で初めての例である。本研究では、CooAの転写活性化因子としての活性を評価するためのin vivo活性測定系を構築し、野生型および各種変異型CooAの活性評価を行なった。その結果、CooA中に含まれるヘムにCOが結合したCO結合型CooAのみが、標的DNAに結合し、転写活性化因子として機能することが分かった。
CooAは、DNA結合モチーフとして、helix-turn-helix構造を有している。CooA中のDNA認識ヘリックス上のアミノ酸残基のうち、Arg177、Gln178、Ser181に変異を導入した場合には、CooAの転写活性化因子としての活性が消失した。したがって、これらのアミノ酸残基が、CooAによるターゲットDNAの特異的認識および結合に関与しているものと考えれる。Ala183をThrあるいはIleに置換した変異型CooAでは、エフェクターであるCOが存在しなくても、転写活性化因子としての活性を示すことが分かった。これは、野生型においてCO結合時に誘起されるコンフォメーション変化と同様なコンフォメーション変化が、変異導入により誘起されたためであると考えられる。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] S.Aono: "Solution structure of an artificial Fe_8S_8 ferredoxin:the D13C variant of Bacillus schlegelii Fe_7S_8 ferredoxin" Eur.J.Biochem.,. 258(2). 502-514 (1998)
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[Publications] S.Aono: "Redox-controlled ligand exchange of the heme in the CO-sensing transcriptional activator CooA" J.Biol.Chem.,. 273(40). 25757-25764 (1998)
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[Publications] T.Uchida: "Heme environmental structure of CooA is modulated by the target DNA binding:Evidences from resonance Raman spectroscopy and CO rebinding kinetics" J.Biol.Chem.,. 273(32). 19988-19992 (1998)
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[Publications] S.Aono: "Solution Structure of the Oxidized Fe_7S_8 Ferredoxin from the Thermophilic Bacterium Bacillus schlegelii by ^1HNMR Spectroscopy" Biochemistry. 37(27). 9812-9826 (1998)
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[Publications] S.Aono: "Site-directed mutagenesis of cysteine to serine in a superoxide responsive transcriptional regulator SoxR" J.Mol.Catal., B:Enzymatic. 4(5/6). 283-287 (1998)
