オーダーメイド型人工制限酵素・人工リプレッサーの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12793008
• 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): 永岡 真 京都大学, 化学研究所, 助手 (60314275) ; 五斗 進 京都大学, 化学研究所, 助教授 (40263149) ; 二木 史朗 京都大学, 化学研究所, 助教授 (50199402)
• Keywords: 亜鉛フィンガー / 遺伝子ターゲット / 人工タンパク質 / 人工制限酵素 / 人工リプレッサー / DNA湾曲 / DNA認識

Research Abstract

亜鉛フィンガー型転写因子Sp1のDNA認識機構と転写制御機構の解明は、、DNA結合や構造変化に基づく機能分子の開発に大きな道を開いている。亜鉛フィンガーモチーフは1つのファンガー当り3つの塩基を厳密に認識することやGC配列以外にAT配列認識型亜鉛フィンガーが発見されており、任意の配列および任意の塩基数を認識する新しい亜鉛フィンガータンパク質を創製することが可能である。先ず、20〜30塩基の長い塩基配列を認識できるマルチ亜鉛フィンガータンパク質を設計し、この人工タンパク質がヒトY-ボックス結合タンパク質の遺伝子プロモーターなどの長いGCボックス配列に作用することを明らかにした。また、Sp1由来のDNA湾曲と転写とし関連研究から、DNA湾曲を誘発するポリグリシンリンカーを有するマルチ亜鉛フィンガータンパク質の創製にも成功し、DNA湾曲を制御する人工亜鉛フィンガータンパク質の開発に希望を示した。さらに、新規マルチ亜鉛フィンガータンパク質のN-末端にDNA切断機能を有するグリシルグリシルヒスチジンを導入することによって、長鎖DNA切断を可能にし、人工制限酵素としての可能性を与えた。このように、亜鉛フィンガーによるDNA認識・DNA湾曲を基礎にした人工制限酵素・人工リプレッサーの開発と実用化が進んでいる。

Research Products

• [Publications] M.Imanishi: "DNA bending finger. Artificial design of 6-zinc finger peptides with polyglycine linkerand induction of DNA bending"Biochemistry. 39・15. 4383-4390 (2000)
• [Publications] Y.Hori: "Artificial zinc finger peptide containing a novel His_4 domain"J.Am.Chem.Soc.. 122・32. 7648-7653 (2000)
• [Publications] M.Nagaoka: "Artificial zinc finger peptides : Creation, DNA recognition, and gene regulation"J.Inorg.Biochem.. 82・1-4. 57-63 (2000)
• [Publications] Y.Uno: "Finger Positional change in three zinc finger protein Sp1"Biochemistry. 40・6. 1787-1795 (2001)