2020 Fiscal Year Annual Research Report
Structural basis of G-quadruplex recognition by TLS protein which lead to telomere lengthening
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18K14636
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
近藤 敬子 京都大学, エネルギー理工学研究所, 研究員 (00707474)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | NMR / 四重鎖核酸 / 核酸結合蛋白質 / 天然変性蛋白質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Translocated in liposarcoma(TLS)蛋白質は、テロメアDNAおよびそこから転写されるRNA (TERRA)が形成するグアニン四重鎖に結合し、二者複合体あるいは三者複合体形成を形成する。この複合体形成によって、TLSとTERRAがテロメアDNA上に繋留され、ヒストン修飾酵素をテロメア上にリクルートしてテロメア伸長の抑制を促すと考えられている。TLSとグアニン四重鎖の結合には、TLCのC端ドメイン(RGG3)内のPhe残基とTyr残基の周囲配列が重要と示されている。本研究では、これらの結合部位を中心として四重鎖核酸とRGG3ドメインの相互作用解析を行い、TLSがDNAとRNAの2種の四重鎖をそれぞれ認識する機構への理解を深めることを目的とする。
2020年度は前年度に引き続きRGG3の部分配列ペプチドとテロメアDNAおよびTERRAの相互作用解析を行った。部分配列ペプチドとして、2つのArg-GlyモチーフあるいはArg-Gly-GlyモチーフをPhe残基あるいはTyr残基を介して繋いだペプチドを使用した。部分配列ペプチドをテロメアDNAおよびTERRAの四重鎖に対してそれぞれ添加して、NMRによる相互作用解析を行った。その結果、テロメアDNAに対してはグアニン四重鎖の片端側のグアニンテトラッドおよびその近傍のループに部分配列ペプチドが結合することが示唆された。一方、TERRAに対しては四重鎖両端のグアニンテトラッドに部分配列ペプチドが結合することが示唆された。上記の解析に並行して、テロメアDNAとTERRAが組み合わさって形成されるDNA-RNAハイブリッド四重鎖に対してもRGG3の部分配列ペプチドの相互作用実験を行った。その結果、部分配列ペプチドがDNA-RNAハイブリッド四重鎖に対しても結合能を有することが示唆された。
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