CUT-homeodomain転写因子のDNA結合におけるドメイン間相違と協同性

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20570119
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 山崎 和彦 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 年齢軸生命工学研究センター, 研究チーム長 (00358243)
• Keywords: DNA結合タンパク質 / 転写制御 / 免疫細胞分化 / X線結晶解析 / NMR分光解析 / 表面プラズモン共鳴 / 認識コンセンサス配列 / 協同性と競合性

Research Abstract

CUT-homeodomain転写因子は、SATB1、CDP/Cux/Cut、HNF6αなど、1～3個のCUTドメインと1個のhomeodomainを有する転写因子群であり、免疫細胞の分化など動物固有の高次機能に関わる。本研究では、CUT-homeodomain転写因子が、リン酸化・アセチル化等の翻訳後修飾や、細胞周期依存的なプロテオリシスによって、実効的に寄与するDNA結合ドメインの組み合わせを変化させることによって機能制御を行う機構の解明に向けて、各CUTドメインとhomeodomainによる総合的なDNA認識の機構を、生化学的研究や構造生物学的研究によって明らかにすることを目標とする。
本年度は、昨年度に引き続き、ヒトSATB1のN末端のCUTドメイン(CUTr1)とhomeodomainの融合タンパク質とDNAの複合体を中心に結晶化条件の検討を行った。解析可能な結晶は得られておらず、引き続き検討を行う一方、NMR法による溶液構造解析にも重点を置いた。昨年度にNMR法によって得られたSATB1のhomeodomainの立体構造解析について、さらなる精密化を行い、公表可能な状態まで精度を高めた。
さらに、表面プラズモン共鳴法を用いて、SATB1のCUTr1-homeodomain融合タンパク質とDNAの相互作用について、タンパク質ドメイン間の連結部分の長さやDNA配列を変化させたものを用いた比較解析を進めた。