酸化傷害DNA修復系酵素群の立体構造解析および分子機能解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13480193
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 倉光 成紀 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60153368)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増井 良治 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40252580)
• Keywords: 酸化傷害DNA修復 / 8-オキソグアニン / 立体構造反応解析 / 触媒反応機構 / 基質特異性 / 分子機能解析 / 高度好熱菌 / Thermus thermophilus HB8

Research Abstract

DNAは酸素ラジカルによってグアニンが酸化を受けて8-オキソグアニン(GO)になりやすいことが知られているが,その傷害を取り除くために「酸素ラジカル誘発性突然変異の防御機構(GOシステム)」が,好気性生物に種を超えて普遍的に存在すると考えられている.その中で,MutM蛋白質はGO : CペアからGOを取り除く役割を担っている.また,MutY蛋白質は,GOが複製時にGO : Aの対を形成した際にAを除去する酵素である.その他に,酸化されたdGTPのリン酸結合を加水分解してヌクレオチドプールから酸化されたdGTPなどを排除するMutTなどの酵素群も存在する.これら酸化傷害DNA修復系酵素群を、高度好熱菌Thermus thermophilus HB8からクローニングして大腸菌体内で大量発現させ,分子機能解析を行うとともに立体構造解析を行っている.
MutM蛋白質は,通常の酵素分子と異なり,基質のDNAと結合するとドメイン間の角度は,基質と結合していない時よりもより開いた構造をとっていた.また,変異計MutM蛋白質と基質傷害DNAとの酵素反応過程の解析から,基質認識機構や触媒反応機構がより詳細に明らかになった.MutY蛋白質や数種類存在するMutT蛋白質についても、同様の解析を進めている.

Research Products

• [Publications] Hashimoto, Y.: "Distruption of Thermus thermophilus Genes by Homologous Recombination Using A Thermostable Kanamycin-Resistant Marker"FEBS Lett.. 506(3). 231-234 (2001)
• [Publications] Yamagata, A.: "Overexpression, Purification, and Characterization of Rec.J Protein from Thermus thermophilus HB8 and Its Core Domain"Nucleic Acids Res.. 29(22). 4617-4624 (2001)
• [Publications] 増井良治: "酸化傷害DNAの修復機構"蛋白質核酸酵素. 46(11). 1618-1624 (2001)