酵母TuplコリプレッサーホモログのX線構造解析による転写抑制メカニズムの解明

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17570093
• Research Institution: Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
• Principal Investigator: 向 由起夫 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (60252615)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 扇谷 悟 産業技術総合研究所, ゲノムファクトリー研究部門, 副研究部門長 (30356620) ; 松村 浩由 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30324809)
• Keywords: 酵母 / 低温誘導発現系 / 転写抑制 / X線結晶構造 / Tup1 / コリプレッサー

Research Abstract

真核生物の遺伝子発現調節において,転写の抑制は重要なメカニズムの一つである。Tup 1コリプレッサーは,真核生物に広く保存され,多様な生命現象を調節する転写抑制因子である。出芽酵母Saccharomyces cere visiae, Candida albicans,分裂酵母Schizosaccharomyces pombeの3種類のTup1ホモログはすべて転写抑制機能をもつにもかかわらず,転写抑制領域の相同性が低い。本研究では,これらTup1ホモログのX線結晶構造解析から,転写抑制領域に共通する立体構造を明らかにするとともに,転写抑制の標的である転写メディエーターおよびピストンとの相互作用解析から,Tup 1による転写抑制メカニズムを明らかにすることを目的とした。
初めに精製標品が得られたS. cerevisiaeTup1タンパク質の結晶化を試みた。 Free interface diffusion法を用いた結晶化において微結晶の形成はみられたが,結晶をそれ以上に成長させることができなかった。S. pombe Tup 11タンパク質をTUP1遺伝子を破壊したS. cerevisiae低温誘導発現系を用いて大量に発現させることができた。全長のTup1タンパク質の結晶が得られなかったので、まだ高次構造が決められていないTup 1のN末端領域を大腸菌で発現させ、高純度に精製することができた。Tup1のN末端領域と複合体を形成するSsn6タンパク質のN末端領域を高発現・精製することにも成功した。C. albicans Tup1ホモログの転写抑制領域だけを切り出し,遺伝子プロモーターに強制的に結合させると転写活性化能力を示すことを見いだした。転写抑制機能が欠損したtup1変異を効率的に分離するために増殖を指標とする新しいレポーターシステムを構築し、複数のtup1変異を分離した。