2020 Fiscal Year Research-status Report
リンチ症候群発症機序の解明と創薬に向けたDNAミスマッチ修復蛋白質の構造機能解析
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19K07376
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| Research Institution | Osaka Medical College |
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Principal Investigator |
福井 健二 大阪医科大学, 医学部, 助教 (00466038)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | DNAミスマッチ修復 / リンチ症候群 / X線結晶構造解析 / MutL / PMS2 / MLH1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNA ミスマッチ修復系で中心的な役割を果たす MutL の構造機能解析を引き続き行った。MutL は GHKL ATPase/kinase スーパーファミリーに分類される ATPase で、その N 末端ドメインには、GHKL スーパーファミリーに特徴的な Bergerat ATP-binding モチーフを持つ。Bergerta ATP-binding モチーフにおけるリンチ症候群関連変異の影響を、超好熱菌 MutL や、二種類のヒト由来 MutL ホモログにおいて調べた。ヒト由来 MutL ホモログ PMS2 に加え、本年度は新たにヒト MLH1 の N 末端ドメインについても解析に成功した。その結果、Bergerat ATP-binding モチーフに存在するリンチ症候群関連変異の中には、タンパク質の立体構造に大きく影響を与える変異がいくつか存在し、Bergerat ATP-binding モチーフの完全性がタンパク質の安定性にとって重要であることが分かった。Bergerta ATP-binding モチーフに含まれる残基は、立体構造上で ATP から離れた位置に存在するものも多い。そのような残基は ATPase 活性に直接関わらないことから、病原性に影響しないと考えられてきた。しかし、今回の結果から、Bergerat ATP-binding モチーフに含まれる残基は、ATP から離れた位置にある残基であっても、その変異が病原性を示す可能性があることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の大きな目標であった、ヒト由来 MutL ホモログ、MLH1 の ATPase domain の調製とその機能解析に成功した。また、Bergert ATP-binding fold が、ATPase 活性だけでなく、タンパク質の立体構造の維持にとっても重要であることを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、ヒト由来 MutL ホモログ ATPase domain の構造機能解析を進め、リンチ症候群関連変異の病原性理解と創薬のための基盤を構築する。特に、MutL 全長の立体構造、また、DNA との複合体の立体構造情報が無く、MutL の機能理解の障害となっている。これらの立体構造を、X 線結晶構造やその他の手法を駆使して明らかにする。
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| Causes of Carryover |
ヒト由来 MLH1 ATPase ドメインの調製に想定よりも時間がかかり、ATPase 活性測定用試薬の発注を次年度にずらしたため次年度使用額が生じた。既に MLH1 ATPase ドメインの調製は完了し、ATPase 活性測定を開始できる状況が整った。そのため、当初の計画通りに、ATPase 活性測定用試薬を購入する予定である。また、MLH1 ATPase ドメインの X 線結晶構造解析のための結晶化試薬、デバイス類や X 線回折実験用器具類の購入を予定している。
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