2005 Fiscal Year Annual Research Report

分子構造の動的および静的側面から見た転写制御機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number	16370051
Research Institution	Yokohama City University
Principal Investigator	緒方一博横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (90260330)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐藤光横浜市立大学, 医学部, 助手 (90300962) 椎名政昭横浜市立大学, 医学部, 助手 (30347299) 浜田恵輔横浜市立大学, 医学部, 助手 (00344052)
Keywords	Runx1 / 転写制御因子 / 急性白血病 / CBFβ / 核磁気共鳴法 / 磁気緩和時間測定 / 揺らぎ
Research Abstract	Runx1は、血球分化に関わる転写制御因子であり、その異常は急性白血病を引き起こすことが知られている。Runx1は、DNA非結合性の転写制御因子CBFβとヘテロダイマー形成することによりDNA結合活性が上昇する。本研究室では、以前Runx1-CBFβ-DNA複合体の結晶構造解析を報告し、CBFβによるRunx1のDNA結合活性の上昇がRunx1の構造的揺らぎの安定化によってもたらされることを示唆した。今回、揺らぎと機能との関連を詳細に調べるため、核磁気共鳴法を用いた磁気緩和時間測定を行った。Runx1-DNA複合体およびRunx1-CBFβ-DNA複合体中でのRunx1のアミドプロトンシグナルを帰属し、磁気緩和パラメーターR1,R2,Steady-state NOEおよびR1ρの測定を行った。その結果、Runx1-DNA複合体中におけるRunx1は、DNAを認識するループ領域では比較的遅い時間スケール(数百マイクロからミリ秒スケール)の揺らぎが存在しており、Runx1のCBFβ結合部位では速い時間スケール(数ナノ秒まで)の揺らぎが存在していることが明らかになった。一方、Runx1-CBFβ-DNA複合体では、これらの揺らぎが抑えられていた。Runx1の揺らぎの制御に関与すると予想される残基に変異を導入し、機能解析を行ったところ、CBFβによるRunx1の機能制御機構が破綻していた。このことから揺らぎの制御と機能活性制御との相関が示唆された。現在、Runx1に変異を導入した変異型Runx1を用いて、Runx1-DNAおよびRunx1-CBFβ-DNA複合体中でのRunx1の揺らぎをNMRを用いて解析している。