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塩基配列特異性に多様性を示す基本転写因子の構造研究

研究課題

研究課題/領域番号 07458171
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

箱嶋 敏雄  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (00164773)

研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1996年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1995年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
キーワード転写因子 / 基本転写因子 / 蛋白質 / DNA / 複合体 / X線 / 構造生物学 / 大腸菌 / σ因子 / ピロモータ / 認識
研究概要

大腸菌由来のσ因子、σ28とσ38及びσ70の結晶化を集中的に試みると共に、溶液中での物理化学的性質やプロモータDNAとの相互作用を調べた。蛍光偏光度測定と表面プラズモン共鳴測定によるプロモータDNAへの結合実験では、σ28とσ38はプロモータDNAオリゴマーに結合することが可能で、しかも、-10領域に強く結合することが分かった。また、-35領域の上流側の突出配列を切り込むことによって、-10と-35領域を含むプロモータDNAオリゴマーとの結合を増強できることを示した。これらのDNAとσ因子との複合体の結晶作成には成功していない。一方、種々の条件検討の結果、全長のσ38単体の結晶を得ることに成功した。中性付近で得られるこの結晶は、超高輝度X線発生装置と点収束光学系,迅速な自動測定が可能な広い受光面をもつ回折計、及び試料低温装置からなるデタ収集系を用いた予備的実験から、六方(あるいは三方)晶系に属し、格子定数は、a=b=61.68Å, c=356.46Åであった。0.20mm×0.070mm×0.070mmの小型の六角柱状の結晶であったが、分解能5.5Åまでの回折を与えた。更に、基本転写因子に働きかける転写因子類の構造研究として出芽酵母の転写調節因子PH04のDNA結合ドメインPH04 (63)とDNAとの複合体、のデータ収集及び構造解析を行った。この結晶は結晶中の溶媒含量が非常に高く、分解能が低い、モザイク性が高い、あるいは不安定である等の蛋白質/DNA複合結晶の問題点のほとんどを含んでいたが、特に、実験室レベルであっても高い輝度のX線ビームを用いることによるデータの質の向上を図ることに成功し、構造決定した。また、低温装置による結晶寿命と分解能の改善を図ることによ、インターフェロン関連遺伝子の転写因子一つである。IRF-2のDNA結合ドメインとDNAとの複合体結晶と分裂酵母由来の転写因子Pap1とDNAとの複合体結晶、更に、蛋白質結晶であるが上記の困難な問題をもつDNA複製関連遺伝制御因子DREFのDNA結合ドメインとGSTとの融合蛋白質のデータ収集と構造解析を推進した。これらについては現在構造解析中である。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] M. Kato: "Crystallization and Preliminars X-ray analy sis of a histio" Acta Crgstallogr.D52 (6). 1214-1215 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohishi: "Interaction between the left-handed Z-DNA and" FEBS lett.391. 153-156 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohishi: "Interaction between the left-handed Z-DNA and polyamine-3" FEBS Lett.398. 291-296 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Toumoto: "Preliminary X-ray studies on a new crystal form of" Acta Crgstallogr.D53 (1). 103-104 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kato: "Insight into multistep phosphorelay from the crystal" Cell. 88 (5). 717-723 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kishi: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of aserine" J. Struct. Biol.(in press).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shimizu: "Crystal structure of PH04 bHLH domain-DNA complex" EMBOJ.16. ((in press))

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yaku: "Interaction between the Cher response regulator" FEBS Lett. (in press).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kuge: "Use of a fusion protein to obtain well-ordered" Protein Science. (in press).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kato: "Crystallization and preliminary x-ray analysis of the" Acta Crgstallogr.(in press).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "RNase T1とグアニンヌクレオチドの相互作用" 蛋白質・核酸・酵素. 増巻号. 1627-1634 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "蛋白質/DNA複合体の構造研究" SR科学技術情報. 6 (1). 3-8 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "転写因子とその構造" 臨床医. 23 (5) (印刷中). (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "転写因子における核酸-蛋白質相互作用" 日本結晶学会誌. (印刷中). (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "薬学の進歩13" 薬学研究奨励財団, 143 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "構造生物学とその解析法" 日本生物物理学会(印刷中), (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kato, K.Ishige, T.Mizuno, T.Shimizu, & T.Hakoshima: "Crystallization and Preliminary X-ray Analysis of a Histidine Kinase Domain of the Anaerobic Sensor Protein ArcB from Escherichia coli." Acta Crystallogr.D52 (6). 1214-1215 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ohishi, I.Nakanishi, K.Inubushi, G.Van del Marel, J.Van Boom, A.Rich, A.H.J.Wang, T.Hakoshima & K.Tomita: "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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ohishi, I.Nakanishi, K.Inubushi, G.Van del Marel, J.Van Boom, A.Rich, A.H.J.Wang, T.Hakoshima & K.Tomita.: "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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Toumoto, T.Shimizu, M.Shimizu, Y.Kyogoku, N.Ogawa, Y.Oshima & T.Hakoshima.: "Preliminary X-ray studies on a new crystal form of PHO4-DNA complex." Acta Crystallogr.D53 (1). 103-104 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kato, T.Mizuno, T.Shimizu, & T.Hakoshima.: "Insights into multi-step phosphorelay from the crystal structure of the C-terminal HPt domain of ArcB." Cell. 88 (5). 717-723 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kishi, M.Kato, T.Shimizu, K.Kato, K.Matsumoto, S.Yoshida, S.Shiosaka & T.Hakoshima.: "Crystallization and preliminary x-ray analysis of a serine protease expressed in the limbic system of brain, neuropsin." J.Struct.Biol.(in the press). (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimizu, A.Toumoto, M.Shimizu, Y.Kyogoku, N.Ogawa, Y.Oshima & T.Hakoshima.: "Crystal structure of PHO4 bHLH domain-DNA complex : Flanking base recognition." EMBO J.16 (in press). (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yaku, M.Kato, & T.Hakoshima, T.Mizuno.: "Interaction between the Che Y response regulator and the histidine-containing phosphotransfer (HPt) domain of the ArcB sensor Kinase in Escherichia coli." FEBS Lett.(in press). (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kuge, Y.Fujii, T.Simizu, F.Hirose, A.Matsukage & T.Hakoshima: "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 related element-binding factor, DREF." Prot.Sci.6 (in press). (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kato, T.Mizuno & T.Hakoshima: "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.D53 (in press). (1997)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Toumoto: "Preliminary X-ray studies on a new crystal form of PHO4-DNA complex." Acta Crystallogr.D53・1. 103-104 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimizu: "Crystal structure of PHO4-DNA complex." EMBO J.16・(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "蛋白質/DNA複合体の構造研究" SR科学技術情報. 6・1. 3-8 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "蛋白質による核酸塩基識別における特異的相互作用と非特異位的相互作用" 研究成果報告集「薬学の進歩13」. 13. 73-84 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "転写因子とその構造" 臨床医. 23・5(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "転写因子におけるDNA-蛋白質相互作用" 日本結晶学会誌. (印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "シリーズ・ニューバイオフィジックス3「構造生物学とその解析法」" 核酸及び核酸・蛋白質複合体(印刷中), (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 箱嶋敏雄: "核酸化学の新展開" 共立出版・蛋白質核酸酵素, 1686 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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