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結合蛋白質によるテロメア長制御の構造基盤の解明と癌治療に向けたデコイ法の試み

Research Project

Project/Area Number 18011008
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

片平 正人  Yokohama City University, 国際総合科学研究科, 教授 (70211844)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥7,100,000 (Direct Cost: ¥7,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
KeywordshnRNP A1 / テロメア / テロメレース / 複合体 / NMR / 立体構造 / 癌 / hnRNP / リクルート / 構造 / デコイ
Research Abstract

hnRNPA1タンパク質(以下A1)はテロメア配列のDNA及びRNAに結合する。A1は2つの核酸結合ドメインBD1とBD2を有する。A1がこの2つのドメインを介して,テロメアDNAとテロメアの構成成分であるテロメレースRNAと同時に相互作用して形成される3者複合体に関して,生化学的及び構造生物学的な解析を行なった。まずA1がテロメレースRNAの部分配列(15-mer)と特異的に結合する事をゲルシフト法によって示す事ができた。450ヌクレオチドからなるテロメレースRNAにA1が結合する事は既に示されていたが,結合サイトを15ヌクレオチドに限局し,結合の特異性を確認できたのは今回が初めてである。次にA1が,テロメレースRNAとテロメアDNAの両方と同時に結合して3者複合体を形成する事を,ゲルシフト法によって示す事ができた。
3者複合体の形成様式を,NMR法によってより詳細に解析した。テロメアDNAへの結合は主にBD1中の残基が担っているが,BD2中の残基による寄与もある事が分かった。一方テロメレースRNAへの結合は主にBD2中の残基が 担っているが,BD1中の残基による寄与もある事が分かった。3者複合体が形成される事によって,結果的にテロメレースがテロメアDNAの所にリクルートされる事になる。上記のアミノ酸レベルでの情報に基づいて,このリクルートの現場に関する構造モデルを構築する事ができた。A1がテロメレースの活性を上昇させる事を我々は既に示してきた。これはA1によるリクルートと,A1によるテロメアDNAの4重鎖構造のアンフォールドによるものと考えられる。今回リクルート効果に関する構造基盤が得られた。今後これを阻害する低分子化合物ないしはデコイ(おとり)核酸をデザインする事で,テロメレースの活性の抑制ひいては癌の抑制に向けた進展が期待できる。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Unexpected A-form formation of 4'-thioDNA in solution,revealed by NMR,and the implications as to the mechanism of nuclease-resistance2008

    • Author(s)
      Matsugami, A., Ohyama, T., Inada, M., Inoue, N., Minakawa, N., Matsuda, A., Katahira, M.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res 36

      Pages: 1805-1812

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Structure of human telomeric DNA under physiological ionic conditions stabilized by proper incorporation of 8-bromoguanosines,as determined by NMR2007

    • Author(s)
      Matsugami, M., Xu, Y., Noguchi, Y., Sugiyama, H. and Katahira, M.
    • Journal Title

      FEBS J. 274

      Pages: 3545-3556

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Structural analysis of the fundamental polymer of the sheath constructed by Sphaerotilus natans2007

    • Author(s)
      Takeda, M., Miyanoiri, Y., Nogami, T., Oda, K., Saito, T., Kato, K., Koizumi, J.L., Katahira, M.
    • Journal Title

      Biosci.Biotechnol.Biochem 71

      Pages: 2992-2998

    • NAID

      10027522051

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Interactions with RNA/DNA of proteins involved in the regulation of transcription,translation,translation and telomere elongation2007

    • Author(s)
      Ohyama, T., Furukawa, A., Miyoshi, T., Takada, Y., Ohgara, S., Hiratsuka, K., Imai, T., Okano, H., Nakagama, H., Nagata, T. And Katahira, M.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Symp.Ser. 51

      Pages: 77-78

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Structure of 4'-thioDNA which exhibits endonuclease resistance2007

    • Author(s)
      Matsugami A., Ohyama, T., Inada, M., Inoue, N., Matsuda, A. and Katahira, M.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Symp.Ser. 51

      Pages: 141-142

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  • [Journal Article] Structure of human telomeric DNA under physiological ionic conditions stabilized by proper incorporation of 8-bromoguanosines, as determined by NMR2007

    • Author(s)
      Matsugami, M他
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      FEBS J (印刷中)

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      Zoological Science 23

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      Matsugami, A他
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      Makita, H他
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      Biosci. Biotech. & Biochem 70

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      Mutat. Res 598

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      Pages: 29-34

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      Matsugami, A 他
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      Nucleic Acids Symp. Ser 50

      Pages: 42-43

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      第30回日本分子生物会年会・第80回日本生化学会大会.合同大会
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      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
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      Katahira, M.
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      International Workshop on perspectives on Stable Isotope Aided NMR Methods for Protein Stuctural Analysis
    • Place of Presentation
      Osaka
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    • Publisher
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      大山 貴子、松上 明正、片平 正人
    • Publisher
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    • Author(s)
      片平正人
    • Publisher
      朝倉書店
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    • Author(s)
      片平正人
    • Publisher
      丸善
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URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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