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2012 Fiscal Year Annual Research Report

DNA損傷に応答してPCNAをユビキチン化するヒトHLTFの構造生物学的研究

Research Project

Project/Area Number 23770125
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

菱木 麻美  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 特任助教 (60571172)

KeywordsX線結晶解析
Research Abstract

本研究は、DNA損傷に応答して機能するヒトHLTF (hHLTF) を対象とした構造生物学的研究である。DNA損傷による複製異常は、老化やアポトーシスを引き起こす。DNA損傷による複製停止を回避する戦略の一つがテンプレートスイッチである。 テンプレートスイッチに関与するhHLTFは全長1009アミノ酸残基からなる。ユビキチンリガーゼ活性を持つRINGドメインとDNAヘリカーゼ活性をもつSnf2ドメインを併せ持つ特殊なタンパク質であり、さらに新奇DNA結合ドメインと予想されるHIRANドメインを持つことが知られている。しかし、hHLTFの立体構造は報告されておらず、詳細な機能、テンプレートスイッチの原子レベルでの反応機構は不明である。
本研究では、テンプレートスイッチの構造基盤、立体構造に基づくHLTFの詳細な機能を解明するために、新奇DNA結合ドメインと予想されるHIRANドメインに着目し、DNAとの複合体のX線結晶構造解析を行った。
その結果、hHLTFのHIRANドメインを高純度に精製する方法を確立し、HIRANドメイン-DNA複合体の結晶構造を1.4オングストローム分解能で決定することに成功した。得られた結晶構造を基に、アミノ酸残基に変異を導入したHIRANドメインタンパク質を調製した。変異を導入したHIRANドメインタンパク質を用いてゲルシフトアッセイを行い、DNAとの結合に重要な残基を特定することに成功した。

  • Research Products

    (5 results)

All 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] En bloc transfer of polyubiquitin chains to PCNA in vitro is mediated by two different human E2-E3 pairs.2012

    • Author(s)
      Masuda Y, Suzuki M, Kawai H, Hishiki A, Hashimoto H, Masutani C, Hishida T, Suzuki F, Kamiya K.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 40 Pages: 10394-10407

    • DOI

      10.1093/nar/gks763.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of small molecule proliferating cell nuclear antigen (PCNA) inhibitor that disrupts interactions with PIP-box proteins and inhibits DNA replication.2012

    • Author(s)
      Punchihewa C, Inoue A, Hishiki A, Fujikawa Y, Connelly M, Evison B, Shao Y, Heath R, Kuraoka I, Rodrigues P, Hashimoto H, Kawanishi M, Sato M, Yagi T, Fujii N.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 287 Pages: 14289-14300

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.353201.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒトPCNAのポリユビキチン化の新規分子機構2012

    • Author(s)
      増田雄司, 鈴木美紀, 河合秀彦, 菱木麻美, 橋本 博, 益谷央豪, 神谷研二
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] En bloc transfer of poly-ubiquitin chains to PCNA in vitro is mediated by two different human E2-E3 pairs.2012

    • Author(s)
      Masuda, Y., Suzuki, M., Kawai, H., Hishiki, A., Hashimoto, H., Masutani, C., Hishida, T., Suzuki, F., Kamiya, K.
    • Organizer
      The 8th 3R Symposium
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center
    • Year and Date
      20121125-20121128
  • [Presentation] 抗がん剤併用薬開発に向けたPCNAと阻害剤との複合体構造2012

    • Author(s)
      菊池壮太郎、菱木麻美、Chandanamali Punchihewa、藤井直明、佐藤衛、橋本博
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • Year and Date
      20120620-20120622

URL: 

Published: 2014-07-24  

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