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蛋白質高次構造のDNA シグナル認識における役割

研究課題

研究課題/領域番号 06276104
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関横浜市立大学

研究代表者

西村 善文  横浜市立大学, 大学院・総合理学研究所, 教授 (70107390)

研究分担者 神藤 平三郎  東京薬科大学, 薬学部, 助教授 (80138966)
白木原 康雄  国立遺伝学研究所, 遺伝情報研究センター, 助教授 (20150287)
箱嶋 敏雄  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイセンス研究科, 教授 (00164773)
山崎 俊夫  大阪大学, 蛋白質研究所, 助手 (60273710)
石井 俊輔  理化学研究所, 分子遺伝学研究室, 主任研究員 (00124785)
水野 猛  名古屋大学, 農学部, 教授 (10174038)
研究期間 (年度) 1994 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
113,600千円 (直接経費: 113,600千円)
1997年度: 18,600千円 (直接経費: 18,600千円)
1996年度: 26,000千円 (直接経費: 26,000千円)
1995年度: 36,000千円 (直接経費: 36,000千円)
1994年度: 33,000千円 (直接経費: 33,000千円)
キーワード蛋白質 / DNA / 転写因子 / NMR / X線結晶 / 高次構造 / 構造生物学 / 分子認識
研究概要

蛋白質による特異的なDNA認識機構を解明するために原がん遺伝子産物のMybのDNA結合ドメイン,酵母のリン酸代謝系の転写因子PHO4のDNA結合ドメイン,複製終結点結合蛋白質Tus,チミンダイマー除去修復酵素T4エンドヌクレアーゼV,インターフェロンに応答する転写因子IRF-2と各々の特異的なDNAとの複合体の立体構造をNMRやX線で解析した。DNAの塩基配列を認識する蛋白質においてはヘリックスがDNAの大きな溝に配置して,ワトソンクリック型水素結合を壊すことなくヘリックスからアミノ酸が突き出て塩基配列を主に水素結合で認識していた。しかし傷ついたDNAを認識するときにはDNA二重らせんのワトソンクリック型水素結合を壊して認識していた。これは蛋白質による正常なDNAの塩基配列の認識と異常なDNAの認識の違いによるだろう。塩基配列特異的に結合する蛋白質はDNAと結合していないフリーの時には蛋白質中にフレキシブルな領域があり,DNAと特異的に結合するとフレキシブルな領域が固定化され特定の構造を取る例もNMRによる動的構造の解析で判った。
さらにホリデー接合を認識する酵素RuvC,大腸菌核様体形成に関与するH-NSのDNA結合ドメイン,大腸菌RNAポリメラーゼαのC末ドメイン,大腸菌プリン生合成のリプレッサーPurRのDNA結合ドメイン,大腸菌の浸透圧応答転写因子OmpRのDNA結合ドメイン,大腸菌リン酸レギュロン制御転写因子PhoBのDNA結合ドメイン,ヒロのテロメア結合タンパク質TRF1のDNA結合ドメイン,ヒトの基本転写因子TF-IIEβのN末ドメインの立体構造をNMRやX線で解析し,特異的なDNAとの結合様式を議論した。

報告書

(5件)
  • 1998 研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書

研究成果

(91件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] Nagadoi,A.: "Solution structure of the transactivation domain of ATF-2 comprising a zinc finger-like subdomain and a flexible subdomain."J.Mol.Biol.. 287. 595-609 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishikawa,T.: "Solution structure of the DNA-binding domain of human telomeric protein,hTRf1."Structure. 6. 1057-1065 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katahira,M.: "Two metal-binding sites in a lead ribozyme bound to competitively by Pb and Mg.induced structural changes as revealed by NMR."Eur.J.Biochem.. 255. 727-733 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ihara,K.: "Crystal structure of human RhoA in a dominantly active form complexed with GTP analogue."J.Biol.Chem.. 273. 9656-9666 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kusumoto,M.: "Crystallographic characterization of the DNA-binding domain of interferon regulatory factor-2 complexed with DNA."J.Struct.Biol.. 121. 363-366 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kishi,T.: "Crystal structure of neuropsin,a serine protease expressed in the limbic system of brain."Photon Factory Activity Report. B15. 29 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogata,K.: "The Cavity in the Hydrophobic Core of c-Myb DNA-Binding Domain is Reserved for DNA Recognition and trans-Activation."Nature structural biology. 3. 178-187 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamada,K.: "Structure of a replication-terminator protein complexed with DNA."Nature. 383. 598-603 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akimoto,K.: "EGF and PDGF receptors activate atypical PKCI through phosphatidylinositol 3-kinase."EMBO J.. 15. 788-798 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arkin,I.T.: "Mapping the Lipid-Exposed Surfaces of Membrane Proteins."Nature Struct.Biol.. 3. 240-243 (1996)

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  • [文献書誌] Nagadoi,A.: "Structural comparison of the free and DNA-bound forms of the purine repressor DNA-binding domain."Structure. 3. 1217-1224 (1995)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogata,K.: "Comparison of the free and DNA-complexed forms of the DNA-binding domain from c-Myb."Nature Structural Biology. 2. 309-320 (1995)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato,M.: "Insights into multi-step phosphorelay from the crystal structure of the C-terminal HPt domain of ArcB."Cell. 88. 717-723 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu,T.: "Crystal structure of PHO4bHLH domain-DNA complex:Flanking base recognition."EMBO J.. 16. 4689-4697 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanei-Ishii,C.: "Activation of heat shock transcription factor 3 by c-Myb in the absence of cellular stress."Science. 277. 246-248 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oda,M.: "Investigation of the pyrimidine preference by the c-Myb DNA-binding domain at the initial base of the consensus sequence."J.Biol.Chem.. 272. 17966-17971 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kondo,H.: "Escherichia coli positive refulator OmpR has a large loop structure at the putative RNA polymerase interaction site."Nature structural biology. 4. 28-31 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Young Ho Jeon: "Flexible Linker in the RNA Polymerase Alpha Subunit Facilitates the independent Motion of the C-Terminal Activator Contant Domain"J.Mol.Biol.. 267. 953-962 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jeon,Y.H.: "Solution structure of the activator contact domain of the RNA polymerase alpha subunit."Science. 270. 1495-1497 (1995)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogata,K.: "Solution structure of a spesific DNA complex of the Myb DNA-binding domain with cooperative recognition helices."Cell. 79. 639-648 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ariyoshi,M.: "Atomic structure of the RuvC resolvase:a Holliday junction-specific endonuclease from E.coil"Cell. 78. 1063-1072 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirao,I.: "Most compact hairpin-turn structure exerted by a short DNA fragment,d(GCGAAGC)in solution:an extraoridinary atable structure resistant to nuclease and heat."Nucleic Acids Res.. 22. 576-582 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu,M.: "The Loop Sequence Plays Crucial Roles for Isomerization of Intramolecular DNA Triplexes in Supercoiled Plasmids"J.Mol.Biol.. 235. 185-197 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanei-Ishii,C.: "C-Myb-induced trans-activation mediated by heat shock elements without sequence-specific DNA binding of c-Myb."J.Biol.Chem.. 269. 15768-15775 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村善文 他編: "構造生物学のフロンティア"共立出版. 326 (199)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirao, I.: "Most compact hairpin-turn structure exerted by a short DNA fragment, d(GCGAAGC) in solution : an extraoridinary stable structure resistant to nuclease and heat"Nucleic Acids Res.. 22. 576-582 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogata, K.: "Solution structure of a specific DNA complex of the Myb DNA-binding domain with cooperative recognition helices"Cell. 79. 639-648 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uno, T.: "Resonance Raman and Fourier transform infrared studies on the subunit 1 histidine mutants of the cytochrome bo complex in Escherichia coli"J. Biol. Chem.. 269. 11912-11920 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kondo, H.: "Crystallization and X-ray studies of the DNA-binding domain of OmpR protein, a positive regulator involved in activation of osmoregulatory genes in Esherichia coli"J. Mol. Biol.. 235. 8-782 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uno, T.: "2-Methylimidazole does not bind to (octaethylporphinato)iron(IIL) chloride in the presence of methanol : A resonance Raman study"J. Amer. Chem. Soc.. 116. 4107-4108 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katahira, M.: "A Raman spectroscopic study on conformations of DNA oligomers : A dominant effect of an AA:TT sequence over those of AT:AT and TA:TA sequences on determining conformations of DNA duplexes"Nucleosides and Nucleotides. 13. 1467-1481 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogata,K.: "Comparison of the free and DNA-complexed forms of the DNA-binding domain from c-Myb"Nature Structural Biology. 2. 309-320 (1995)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagadoi, A.: "Structural comparison of the free and DNA-bound forms of the purine repressor DNA-binding domain"Structure. 3. 1217-1224 (1995)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa, S.: "Determination of the nuclear magnetic resonance solution structure of a specific DNA complex of the Myb DNA-binding domain"J. biomol. NMR. 6. 294-305 (1995)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zheng, Z.: "Amide proton exchange rates in c-Myb DNA-binding domain"Quat. Magn. Res. in Biol. Med.. 3. 33-45 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Enari, M.: "Different apoptotic pathways mediated by Fas and the tumore-necrosis-factor receptor"Eur. J. Biochemistry. 236. 533-538 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogata, K.: "The Cavity in the Hydrophobic Core of c-Myb DNA-Binding Domain is Reserved for DNA Recognition and trans-Activation"Nature structural biology. 3. 178-187 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kondo, H.: "Escherichia coli positive regulator OmpR has a large loop structure at the putative RNA polymerase interaction site"Nature structural biology. 4. 28-31 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oda, M.: "Investigation of the pyrimidine preference by the c-Myb DNA-binding domain at the initial base of the consensus sequence"J. Biol. Chem.. 272. 17966-17971 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Izumi, Y.: "A protein kinase Cdelta-binding protein SRBC whose expression is induced by serum starvation"J. Biol. Chem.. 272. 7381-7389 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oda, M.: "Identification of indispensable residues for specific DNA-binding in the imperfect tandem repeats of c-Myb R2R3"Protein Engineering. 10. 1407-1414 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mogi, T.: "Substitutions of conserved aromatic amino acid residues in subunit-l perturb the metal centers of the Escherichia coli bo-type ubiquinol oxidase"Biochemistry. 37. 1632-1639 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishikawa, T.: "Solution structure of the DNA-binding domain of human telomeric protein, hTRf1"Structure. 6. 1057-1065 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katahira, M.: "Two metal-binding sites in a lead ribozyme bound to competitively by Pb and Mg. Induced structural changes as revealed by NMR"Eur. J. Biochem.. 255. 727-733 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagadoi, A.: "Solution structure of the transactivation domain of ATF-2 comprising a zinc finger-like subdomain and a flexible subdomain"J. Mol. Biol.. 287. 595-609 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gohda, K.: "Crystal structure of RNase T1 complexed with 3'AMP : Structural evidence for direct interaction of His40 and Glu58 with the 2'-hydroxyl group of the ribose"J. Biol. Chem.. 269. 17531-17536 (1994)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, M.: "Crystallization and Preliminary X-ray Analysis of a Histidine Kinase Domain of the Anaerobic Sensor Protein ArcB from Escherichia coli"Acta Crystallogr. D. 52. 1214-1215 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohishi, H.: "Interaction between the left-handed Z-DNA and polyamine-2 : The crystal structure of the d(CG)3 and spermidine complex"FEBS Lett.. 391. 153-156 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohishi, H.: "Interaction between the left-handed Z-DNA and polyamine-3 : The crystal structure of the d(CG)3 and thermospermine complex"FEBS Lett.. 398. 291-296 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toumoto, A.: "Preliminary X-ray studies on a new crystal form of PHO4-DNA complex"Acta Crystallogr., D. 53. 103-104 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, M.: "Insights into multi-step phosphorelay from the crystal structure of the C-terminal HPt domain of ArcB"Cell. 88. 717-723 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kishi, T.: "Crystallization and Preliminary X-ray Analysis of a serine protease expressed in the limbic system of brain, Neuropsin"J. Struct. Biol.. 118. 248-252 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, T.: "Crystal structure of PHO4bHLH domain-DNA complex : Flanking base recognition"EMBO J.. 16. 4689-4697 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuge, S: "Use of a fusion protein to obtain well-ordered crystals suitable for X-ray analysis : crystallization of a GST fusion protein containing the DNA-binding domain of DNA replication"Protein Sci.. 6. 1783-1786 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yaku, H.: "Interaction between the CheY response regulator and the histidine- containing phosphotransfer (HPt) demain of the ArcB sensor kinase in Escherichia coli"FEBS Lett.. 408. 337-340 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, T.: "Crystal structure of PHO4bHLH domain-DNA complex"Photon Factory Activity Report. 14.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, M.: "Crystallization and Preliminary X-ray Analysis of the chemotaxis response regulator CheY complexed with the HPt Domain of the Anaerobic Sensor Protein ArcB"Acta Crystallogr. Biol. Crystallogr. D. 54. 140-142 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ihara, K.: "Crystal structure of human RhoA in a dominantly active form complexed with GTP"J. Biol. Chem.. 273. 9656-9666 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kusumoto, M.: "Crystallographic characterization of the DNA-binding domain of interferon regulatory factor-2 complexed with DNA"J. Struct. Biol.. 121. 363-366 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujii, Y.: "Crystallographic characterization of Pap1-DNA complex"Acta Crystallogr. Biol. Crystallogr., D. 54. 1014-1016 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueno, A.: "Crystal structure of sulochrin derivatives"Chem. Pharm. Bull.. 46. 1929-1931 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugimoto, Y.: "Dechloroacutumine, a possible biosynthetic precursur of acutumine in Menispermum Dauricum root cultires"Phytochemistry. 49. 1293-1297 (1998)

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  • [文献書誌] Kishi, T.: "Crystal structure of neuropsin, a hippocampal protease involved in kindling"J. Biol. Chem.. 274. 4220-4224 (1999)

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  • [文献書誌] Hirotsu, S.: "Crystallographic characterization of a stress-induced multifunctional protein, rat"J. Struct. Biol.. (in press). (1999)

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  • [文献書誌] Shimizu,T.: "Crystal structure of PHO4 bHLH domain-DNA complex:Flanking base recognition." EMBO J.16. 4689-4697 (1997)

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  • [文献書誌] Oda,M.: "Investigation of the Pyrimidine Preference by the c-Myb DNA-binding Domain at the Initial Base of the Consensus Sequence." J.Biol・Chem.272. 17966-17971 (1997)

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  • [文献書誌] Jeon,Y.H.: "Flexible Linker in the RNA Polymerase Alpha Subunit Facilitates the Independent Motion of the C-terminal Activator Contact Domain." J.Mol.Biol.267. 953-962 (1997)

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公開日: 1994-03-31   更新日: 2016-04-21  

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