2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12660103
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
菅原 二三男 東京理科大学, 理工学部, 教授 (30192123)
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| Keywords | DNAポリメラーゼ / ネルボン酸 / ヒト免疫不全症候群ウィルス / DNAポリメラーゼβ / HIV-1RT / NMR |
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| Research Abstract |
炭素数18以上の長鎖脂肪酸が哺乳類のDNAポリメラーゼを阻害することが報告されている。特に,ネルボン酸(NA)のようなcis型不飽和脂肪酸が,DNAポリメラーゼβ(Polβ)のN末端8kDaに1:1で結合し,活性を阻害する。今回我々は、NAは同様にヒト免疫不全症候群ウィルス(HIV-1)の逆転写酵素(RT)も阻害することを見出した。PolβはDNA依存性DNA鎖伸長とRNA依存性DNA鎖伸長を触媒し、一方RTはウィルス性のRNAゲノムを2本鎖DNAにする時の活性,1)RNA依存性DNA鎖伸長,2)RNaseH活性,3)DNA依存性DNA鎖伸長の3つの活性を持っている。従って両酵素には機能的な類似性を有し,DNA鎖の複製・修復・組換えをふくむ細胞の活動に必須である.PolβとHIV-1RT間の立体構造と機能との関連について新しい知見を得るために,NAとPolβの8kDaドメインとの相互作用に関してのNMRデータを利用し、HIV-1RTに対するNAの結合部位の探索を行った。その結果、PolβとHIV-1RTのアミノ酸配列はまったく違うものの,3次元レベルでPolβとHIV-1RTに対するNAの結合部位の相似性が見出された。PolβがNAと結合する際にNMRの化学シフトが大きくシフトした4つの残基(Leu11,Lys35,His51,Thr79)が,結合に直接関わっているものと仮定し,この4つの残基の空間的配置と類似の空間的配置が,HIV-1RTに存在するか否かを探索した。その結果,分子進化学的手法を用いて最も保存しているアミノ酸残基を調べると,51kDaサブユニットの65番目の残基のみが100%保存していた。よって、51kDaサブユニットのLys65,Leu100,His235,Thr386の4点が結合部位であると判断した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Obara,Nakahata,Mizuashina,Sugawara,Sakaguchi,Ohizumi: "Differentiation of rat pheochromocytoma cells by formitellic acids, specific DNA polymerase inhibitors"Life Sciences. 67. 299-304 (2000)
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[Publications] Hanashima,Mizushina,Yamazaki,Ohta,Takahashi,.Koshino,Sahara,Sakaguchi,Sugawara: "Structural determination of sulfoquinovosyldiacylglycerol by chiral syntheses."Tetrahedron Lett.. 41. 4403-4407 (2000)
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[Publications] Mizushina,Iida,Ohta,Sugawara,Sakaguchi: "Novel triterpenoid inhibit both DNA polymerase and DNA topoisomerase."Biochem.J.. 350. 757-763 (2000)
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[Publications] Hanashima,Mizushina,Ohta,Yamazaki,Sugawara,Sakaguchi: "Structure-activity relationship of a novel group of mammalian DNA polymerase inhibitors, synthetic sulfoquinovosylacylglycerols"Jpn.J.Cancer Res.. 91. 1073-1083 (2000)
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[Publications] Mizushina,Ohkubo,Sugawara,Sakaguchi: "Structure of lithocholic acid binding to the N-terminal 8-kDa domain of DNA polymerase β"Biochemistry. 39. 12606-12613 (2000)
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[Publications] Mizushina, Sugawara, Iida, Sakaguchi: "Structure homology between DNA binding sites of DNA polymerase βand DNA topoisomerase II"J.Mol.Biol.. 304. 385-395 (2000)
