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HMGタンパク質のDNA結合、転写促進および細胞増殖促進機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 07680660
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関東京理科大学

研究代表者

吉田 充輝  東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (20005648)

研究分担者 白川 仁  東京理科大学, 基礎工学部, 助手 (40206280)
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
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1996年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1995年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードHMG1タンパク質 / 転写促進 / DNA結合性タンパク質 / クロマチン / 表面プラズモン共鳴 / ヌクレオソーム / タンパク質工学 / 染色体
研究概要

1.HMG1およびHMG2のDNA結合機構の解析:HMG1,HMG2のドメインAおよびB、さらにAB(AとBがリンカーを挟んで連結した配列)を、大腸菌で高発現させ精製した。これらのペプチドとDNAとの相互作用をゲルシフトアッセイ、BIAcore装置をもちいて解析した結果、各ドメインに連なる塩基性配列が強い結合と安定性に重要であることを定量的に明かにした。また、蛍光測定法により、各芳香族アミノ酸の存在状態を明らかにした。さらに、立体構造保持およびDNAとの結合、インタカレーションに関与すると期待されるアミノ酸残基を他残基に置換したペプチドを調製し、同様に解析を行なったところ、全て変異体で結合能の変化と立体構造の変異が観察され、これらのアミノ酸の構造保持と結合における重要性を明らかにした。また、DNAの折れ曲がり反応におけるHMGの役割と保持の機構の解析を行なったところ、ドメインBとそれに連なる配列が折れ曲がりの機能領域であることが明らかとなった。さらに、NMR、X線回折による各ペプチドの高次構造解析を進行中である。
2.HMG1による転写促進機構解析:HMG1高発現細胞でのレポータープラスミド由来のミニクロモソームの構造変化をHMG2高発現細胞中のそれと比較しつつ、HMG1の転写促進の機能解析を行なった。その結果、HMG1高発現細胞内のミニクロモソームはヌクレオソームのポジショニングは変動しないが、構造が緩んだ状態にあり、この構造弛緩がHMG1による転写反応促進の機構であろうと推定された。
3.HMG2の細胞増殖における機能解析:ラットHMG2 cDNAのクローニングを行ない、その配列をもとに数種のHMG2アンチセンスオリゴヌクレオチドを合成した。これらをラット繊維芽細胞に導入し、細胞内HMG2濃度を低下させる系の確立に成功した。さらに、全細胞内でのタンパク質の質的および量的変化を解析したところ、HMGタンパク質の減少に伴って量的に変化する数種のタンパク質の存在が明らかとなった。現在、これらのタンパク質の本質を明らかにすべく、詳細な解析を行なっている。

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

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Shirakawa,H.: "Nuclear accumuiation of HMG2 protein is mediated by basic regions interspaced with a long DNA-binding sequence,and retention within the nucleus requires the acidic carboxyl-terminus." Biochemistry. 36(in press). (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sobajima,J.: "Novel autoantigens of perinuclear anti-neutrophil cytoplasmic antibodies (P-ANCA) in ulcerative colltls : non-histone chromosomal proteins,HMG1 and HMG2." Clin. Exp. Immunol.107. 135-140 (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] 吉田充輝: "HMGボックスタンパク質による転写複合体の骨格構築" 生化学. 68. 1829-1834 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamazaki,F.: "Repression of cell cycle progression by antisense HMG2 RNA." Biochem. Biophys. Res. Commun.210. 1045-1051 (1995)

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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] Ogawa,Y.: "Stimulation of transcription accompanying with relaxation of chromatine structure of cells over-expressing HMG1 preotein." J.Biol.Chem.270. 9272-9280 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shirakawa,H.: "Existence of a transcription factor for human HMG2 gene." Biochemistry. 34. 2521-2527 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shirakawa, H.: "Nuclear accumulation of HMG2 protein is mediated by basic regions interspaced with a long DNA-binding sequence, and retention within the nucleus requires the acidic carboxyl-terminus." Biochemistry. 36 (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] Sobajima, J.: "Novel autoantigens of perinuclear anti-neutrophil cytoplasmic antibodies (P-ANCA) in ulcerative colitis : non-histone chromosomal proteins, HMG1 and HMG2." Clin.Exp.Immunol.107. 135-140 (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] Yoshida, M.: "HMG-box proteins : general architecural elements in the assembly of active transcription complex." Seikagaku. 68. 1829-1834 (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] Yamazaki, F.: "Repression of cell cycle progression by antisense HMG2 RNA." Biochem.Biophys.Res.Commun.210. 1045-1051 (1995)

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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] Ogawa, Y.: "Stimulation of transcription accompanying with relaxation of chromatin structure of cells over-expressing HMG1 protein." J.Biol.Chem.270. 9272-9280 (1995)

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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] Shirakawa, H.: "Existence of a transcription factor for human HMG2 gene." Biochemistry. 34. 2521-2527 (1995)

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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] Shirakawa,H.: "Nuclear accumulation of HMG2 protein is mediated by basic regions interspaced with a long DNA-binding sequence,and retention within the nucleus requires the acidic carboxyl-terminus." Biochemistry. 36(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Sobajima,J.: "Novel autoantigens of perinuclear anti-neutrophil cytoplasmic antibodies (P-ANCA) in ulcerative colitis : non-histone chromosomal proteins,HMG1 and HMG2." Clin.Exp.Immunol.107. 135-140 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田充輝: "HMGボックスタンパク質による転写複合体の骨格構築" 生化学. 68. 1829-1834 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura,Y.: "Identification of DNA-bending and unwinding regions in HMG2" Nucleic Acids Sym.Ser.35. 267-268 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shirakawa,H.: "Existence of a transcription factor for the human HMG2 gene positively related to the level of HMG2 mRNA in the cells." Biochemistry. 34. 2521-2527 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa,Y.: "Stimulation of transcription accompanying with relaxation of chromatin structure in cells over-expressing HMG1 protein." J. Biol. Chem.270. 9272-9280 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yamazaki,F.: "Repression of cell cycle progression by antisense HMG2 RNA." Biochem. Biophys. Res. Commun.210. 1045-1051 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto,A.: "Difference in affinity for DNA between HMG proteins 1 and 2 determined by surface plasmon resonance measurements." Biochemistry. 35(in press). (1996)

    • 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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