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2009 Fiscal Year Annual Research Report

早老症疾患ヘリカーゼによる染色体交差解消機構の構造研究

Research Project

Project/Area Number 21770113
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

北野 健  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (40346309)

Keywordsタンパク質 / X線 / 結晶構造解析 / ウェルナー症候群 / ブルーム症候群 / ゲノム / 老化 / ヘリカーゼ
Research Abstract

早老症のひとつウェルナー症候群では,WRN(Werner syndrome protein)とよばれるDNAヘリカーゼに変異が生じることで,若くして全身の老化が急速に進む。今回,WRNヘリカーゼに特徴的な領域,RQC(RecQ C-terminal)ドメインに着目した研究を行った。クロマトグラフィーで精製したヒトWRN RQCドメインに,合成した二本鎖DNAを加えることによって,複合体の結晶を作成することができた。結晶を大型放射光施設SPring-8に持ち込み,X線回折データの測定を行った。この結果,ヒトWRN RQCドメインとDNAの複合体構造を,1.9オングストロームという高分解能で決定することができた。これはRecQファミリー初のDNA複合体構造であるだけでなく,Winged-HelixドメインがDNA巻き戻しに使われていることを示した世界初の構造である。本研究成果は米国の科学雑誌に論文発表した(Kitano et al., 2010, Structure)。
ブルーム症候群の原因タンパク質BLMヘリカーゼ(Bloom syndrome protein)の,HRDCドメインの溶液NMR法による構造解析(Sato et al., 2010, J.Biochem.),および,細胞内シグナル伝達に重要な働きをする三量体Gタンパク質と,その特異的阻害剤との複合体X線解析(Nishimura, A.^*, Kitano, K.^*, et al., 2010, Proc.Natl.Acad.Sci.Sci.U.S.A. ; ^*Equally contributed.)にも成功し,それぞれの研究成果を国際科学雑誌に論文発表することができた。

  • Research Products

    (12 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Structural basis for DNA strand separation by the unconventional winged-helix domain of RecQ helicase WRN.2010

    • Author(s)
      Kitano, K., Kim, SY., Hakoshima, T.
    • Journal Title

      Structure

      Volume: 18(2) Pages: 177-187

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The PHCCEx domain of Tiam1/2 is a novel protein- and membrane-binding module.2010

    • Author(s)
      Terawaki, S., Kitano, K., Mori, T., Zhai, Y., Higuchi, Y., Itoh, N., Watanabe, T., Kaibuchi, K., Hakoshima, T.
    • Journal Title

      EMBO J.

      Volume: 29(1) Pages: 236-250

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solution structure of the HRDC domain of human Bloom syndrome protein BLM2010

    • Author(s)
      Sato, A.
    • Journal Title

      J.Biochem.

      Volume: 148(4) Pages: 517-525

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for the specific inhibition of heterotrimeric Gq protein by a small molecule.2010

    • Author(s)
      Nishimura, A., Kitano, K.
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.

      Volume: 107(31) Pages: 13666-13671

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] タンパク質のかたちから探る病気のしくみ2011

    • Author(s)
      北野健
    • Organizer
      奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科成果公開発表会
    • Place of Presentation
      大阪科学技術センター
    • Year and Date
      2011-02-05
  • [Presentation] 早老症ヘリカーゼによるゲノム維持機構の構造研究2010

    • Author(s)
      北野健
    • Organizer
      茨城県中性子利用促進研究会
    • Place of Presentation
      いばらき量子ビーム研究センター
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] +TIPs、EB1-CLASP複合体結晶構造解析2009

    • Author(s)
      森智行
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2009-12-12
  • [Presentation] The PHCCEx domain of Tiam1/2 is a novel protein- and membrane-binding module2009

    • Author(s)
      寺脇慎一
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2009-12-09
  • [Presentation] Structural basis of a novel targeting site for the specifi c inhibition of heterotrimeric G proteins2009

    • Author(s)
      西村明幸
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2009-12-09
  • [Presentation] Tiam1/2のPHCCExドメインによる新規な細胞膜認識機構の構造生物学研究2009

    • Author(s)
      寺脇慎一
    • Organizer
      特定領域研究「生体超分子構造」第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター
    • Year and Date
      2009-12-02
  • [Presentation] +TIPs,EB1-CLASP複合体結晶構造解析2009

    • Author(s)
      森智行
    • Organizer
      特定領域研究「生体超分子構造」第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター
    • Year and Date
      2009-12-02
  • [Presentation] +TIPS,EB1-CLASP複合体結晶構造解析2009

    • Author(s)
      森智行
    • Organizer
      特定領域研究「生体超分子の構造形成と機能制御の原子機構」第5回ワークショップ
    • Place of Presentation
      湘南国際村センター
    • Year and Date
      2009-07-27

URL: 

Published: 2012-07-19  

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