蛋白質-DNA相互作用情報の系統的解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12206008
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 久原 哲 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (00153320)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 幸二 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (10180324) ; 田代 康介 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (00192170)
• Keywords: 発現制御ネットワーク / DNA-蛋白質相互作用 / DNAマイクロアレイ / プロモーターチップ / 微小電極 / 出芽酵母 / バイオインフォマティクス / 電気化学検出

Research Abstract

ゲノムレベルでの発現制御ネットワーク、蛋白質間相互作用ネットワーク等の解析が、出芽酵母を中心に急速に進んでいる。細胞システム解明のためには、生体高分子を中心とした相互作用あるいは修飾等に関する基本的実験データの収集と、収集されたデータに基づくネットワークとそのダイナミズムの解析が必要である。特に、遺伝子発現制御の根幹である蛋白質-DNA相互作用のシステマティックな実験は未だ行われていない。本研究では蛋白質-DNA相互作用のシステマティックな解析の基礎となる解析手法の開発目的とし、最終的に遺伝子発現制御ネットワークの再構築を行う。本年度の成果として、1)プロモーターチップの作成:出芽酵母inter-genic領域6,050断片のクローン化を終了。さらに、分子自由度の高い共有結合によるアレイ作製法を開発し、分子間相互作用の解析を可能とした。2)電気化学検出系の微小アレイ系への応用、微小電極系での測定方法のリファイン:従来法より感度が高いDNA-ポリキノン積層修飾電極系を開発し、より高感度の結合検出がを可能とした。3)転写因子精製分離用コンストラクト作成:転写制御に関わると考えられる遺伝子270個について、HIS及びHAタグを導入した発現ベクターを大腸菌及び酵母を宿主として作成、このうち、約50タンパク質については、精製完了。4)発現プロファイル収集及びネットワーク解析システム:破壊株発現プロファイル収集を進め、種々の手法により制御ネットワーク構築、などを得ている。今後、DNA-蛋白質相互作用解析用の網羅的システムとしての微少電極系への早急な展開、また、染色体免疫沈降法などを用いた、蛋白質-DNA相互作用情報の系統的解析データ収集を進める。

Research Products

• [Publications] S.Aburatani, K.Tashiro, C.J.Savoie, M.Nishizawa, K.hayashi, Y.Ito, S.Muta, K.Yamamoto, A.Enomoto, M.Masaki, S.Watanabe, Y.Maki, Y.takahashi, Y.Eguchi, Y.Sakaki, s.kuhara: "Discovery of Novel Transcription Control Relationships with Gene Regulatory Networks Generated from Multiple-disruption Full Genome Expression Libraries"DNA RESEARCH. 10(in press). (2003)
• [Publications] C.J.Savoie, S.Aburatani, S.Watanabe, Y.Eguchi, S.Muta, S.Imoto, S.Miyano, S.Kuhara, K.Tshiro: "Use of Gene Network from Full Genome Microarray Libraries to Identify Functionally Relevant Drug-affected Genes and Gene Regulation Cascades"DNA RESEARCH. 10(in press). (2003)
• [Publications] 伊藤隆司, 田代康介, 久原哲: "酵母ゲノムの体系的機能解析:発現制御ネットワーク、蛋白質間相互作用ネットワーク"蛋白質核酸酵素. 46. 2407-2413 (2001)
• [Publications] M.Maeda, T.Shibata, M.Nakayama, K.Nakano: "Gene Sensor Usng Functional Polymers"Technical Digest of the 18th Sensor Symposium 2001. 381-386 (2001)
• [Publications] M.Nakayama, T.Ihara, K.Nakano, M.Maeda: "DNA sensors using a ferrocene-oligonucleotide conjugate"Talanta. (in press). (2002)