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DNA結合性タンパク質HMG1およびHMG2の機能とその作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 09680601
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 内山 秀文  東京理科大学, 基礎工学部, 助手 (40307707)
白川 仁  東京理科大学, 基礎工学部, 助手 (40206280)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1997年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードHMGタンパク質 / 核タンパク質 / HMG1 / HMG2 / クロマチン構造 / DNA-タンパク質相互作用 / DNA結合タンパク質 / 転写促進 / DNA結合ドメイン構造 / 表面プラズモン共鳴 / cDNAクローニング
研究概要

[1] HMGタンパク質のDNA結合機構とそれに伴う構造変動の解析
HMG1の2つのHMGボックスは単独でもDNA結合能を有すが、隣接塩基性領域の存在と2つのボックスの繋がりが結合安定性を増すこと、強いDNA結合は主にボックスB内の102Fのインターカレーションによることを解明した。また、2つのボックスがhead-to-headに繋がっており、DNAの17から18bpに結合、95から137度のDNA湾曲を与えるものと推定した。以上をもとに、HMG1とDNAと結合機構モデルを提唱した。HMG1/2は、負の超らせん型DNAに対する優先的認識、DNA巻き戻し活性、ヌクレアーゼS1消化からのDNA保護活性などの性質をもつが、その機能発現にはいずれもboxBが必須であるが、十分な活性発現には結合親和性を高める周辺領域を必要とすることを解明した。
[2] HMG1、HMG2の機能、性質を解析し、以下の新知見を得た。
(a) HMG1よる細胞内での転写促進がクロマチンの構造弛緩を伴うこと。
(b) HMG1,2によるDNA bendingの機能領域はボックスBと隣接配列であること。
(c) DNA依存性プロテインキナーゼの調節成分としてHMG1,2が機能すること。
(d) DNAリガーゼIVの反応をHMG1,2が促進、制御因子と働く可能性があること。
(e) HMG1,2が外来遺伝子の宿主ゲノムDNAへの組込みを促進する活性をもつこと。
(f) HMG2が細胞増殖の制御に関わる因子であること。
(g) HMG2の核移行シグナルが新規のシグナルであること
(h) 難病患者血清中に見いだしたHMGに対する自己抗体のエピトープを解明したこと。
以上、HMG1、HMG2は転写、複製、組換え、修復、DNAインテグレーションなどに広く関与する多機能性の核タンパク質であることが、明らかにできた。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Yamamoto A., et al.: "Difference in affinity for DNA between HMG proteins 1 and 2 determined by surface plasmon resonance measurements." J.Biochem.122. 586-594 (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
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shirakawa H., et al.: "Nuclear accumulation of HMG2 protein is mediated by basic regions interspaced with a long DNA-binding sequence." Biochemistry. 36. 5992-5999 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sobajima J.et al.: "Novel autoantigens of pANCA 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(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yumoto Y., et al.: "High mobility group proteins 1 and 2 can function as DNA-binding regulatory components for DNA-dependent protein kinase in vitro." J.Biochem.124. 519-527 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagaki S., et al.: "Non-histone chromosomal proteins HMG1 and 2 enhance ligation reaction of DNA double-strand breaks." Biochem.Biophys.Res.Commun.246. 137-141 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sobajima J., et al.: "Prevalence and chracterization of perinuclear anti-neutrophil cytoplasmic antibodies directed against HMG1 and 2 in ulcerati〓 colitis." Clin.Exp.Immunol.111. 402-407 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshioka K., et al.: "Differences in DNA recognition and conformational change activity between boxes A and B in HMG2 protein." Biochemistry. 38. 589-595 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito K., et al.: "The stabilized structural array of two HMG1/2 boxes endowed by a linker sequence between them is requisite for the effctive binding of HMG1 with DNA." J.Biochem.125. 399-405 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito K., et al.: "The mechanism of sequence nonspecific DNA-binding of HMG1/2 box B in HMG1 with DNA." Protein Engineering. 12(3)(in press). (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto, A.Ando, Y., Yoshioka, K., Saito, K., Tanabe, T., Shirakawa, H.and Yoshida, M.: "Difference in affinity for DNA between HMG proteins 1 and 2 detemined by surface plasmon resonance measurements." J.Biochem.122. 586-594 (1997)

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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] Shirakawa, H., Tanigawa, T., Kobayashi, M., Terashima, T., Yoshida, K., Arai, T.and Yoshida, M.: "Nuslear 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. 5992-5999 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sobajima, J., Ozaki, S., Osakada, F., Uesugi, H., Shirakawa, H., Yoshida, M.and Nakao, K.: "Novel autoantigens of pANCA in elcerative colitis : non-histone chromosomal proteins, HMG1 and HMG2." Clin.Exp.Immunol.107. 135-140 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yumoto, Y., Shirakawa, H., Yoshida, M., Suwa, A., Watanabe, F., and Teraoka, H.: "High mobility group proteins 1 and 2 can function as DNA-binding regulatory components for DNA-dependent protein kinase in vitro." J.Biochem.124. 519-527 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagaki, S., Yamamoto, M., Yumoto, y., Shirakawa, H., Yoshida, M.and Teraoka, H.: "Non-histone chromosomal proteins HMG1 and 2 enhance ligation reaction of DNA double-strand breaks." Biochem.Biophys.Res.Commun.246. 137-141 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sobajima, J., Ozaki, S., Uesugi, H., Osakada, F., Shirakawa, H., Yoshida, M.and Nakao, K.: "Prevalence and characterization of perinuclear anti-neutrophil cytoplasmic antibodies (P-ANCA) directed against HMG1 and HMG2 in ulcerative colitis (UC)." Clin.Exp.Immunol.111. 402-407 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshioka, K., Saito, K., Tanabe, T., Yamamoto, A., Ando, Y., Nakamura, Y., Shirakawa, H.and Yoshida, M.: "Differences in DNA recognition and conformational change activity between boxes A and B in HMG2 protein." Biochemistry. 38. 589-595 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito, K., Kikuchi, T., Shirakawa, H.and Yoshida, M.: "The stabilized structural array of two HMG1/2-boxes endowed by a linker sequwnce between them is requisite for the effective binding of HMG1 with DNA." Journal of Biochemistry. 125. 399-405 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito, K., Kikuchi, T., and Yoshida, M.: "The mechanism of sequence nonspecific DNA-binding of HMG1/2 box B in HMG1 with DNA." Protein Engineering. 12(3)(in press). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto A., et al.: "Difference in affinity for DNA between HMG proteins 1 and 2 determined by surface plasmon resonance measurements." J. Biochem.122. 586-594 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shirakawa H., et al.: "Nuclear accumulation of HMG2 protein is mediated by basic regions interspaced with a long DNA-binding sequence." Biochemistry. 36. 5992-5999 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sobajima J. et al.: "Novel autoantigens of pANCA in ulcerative colitis: non-histone chromosomal proteins, HMG1 and HMG2." Clin. Exp. Immunol. 107. 135-140 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yumoto Y., et al.: "High mobility group proteins 1 and 2 can function as DNA-binding regulatory components for DNA-dependent protein kinase in vitro." J. Biochem.124. 519-527 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nagaki S., et al.: "Non-histone chromosomal proteins HMG1 and 2 enhance ligation reaction of DNA double-strand breaks." Biochem. Biophys. Res. Commun.246. 137-141 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sobajima J., et al.: "Prevalence and chracterization of perinuclear anti-neutrophil cytoplasmic antibodies directed against HMG1 and 2 in ulcerative" Clin. Exp. Immunol.111. 402-407 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshioka K., et al.: "Differences in DNA recognition and conformational change activity between boxes A and B in HMG2 protein." Biochemistry. 38. 589-595 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Saito K., et al.: "The stabilized structural array of two HMG1/2 boxes endowed by a linker sequence between them is requisite for effctive binding of HMG1 with DNA" J. Biochem.125. 399-405 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Saito K., et al.: "The mechanism of sequence nonspecific DNA-binding of HMG1/2 box B in HMG1 with DNA." Protein Engineering. 12(3)(in Press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sobajima,J. et al.: "Novel autoantigens of pANCA in ulcerative colitis : non-histone chromosomal proteins,HMG1 and HMG2" Clin.Exp.Immunol.107. 135-140 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shirakawa,H. et al.: "Nuclear accumulation of HMG2 protein is mediated by basic sequence interspaced with a long DNA-binding sequence, and----" Biochemistry. 36. 5992-5999 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto,A. et al.: "Diffrence in affinity for DNA between HMG proteins 1 and 2 determined by surface plasmon resonance measurements" J.Biochem.122. 586-594 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshioka,K. et al.: "Two-step binding of HMG2 protein with DNA revealed by real-time binding measurements" Biochem.Biophys.Acta. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura,Y. et al.: "HMG1/2 box B flanked by a short basic region in HMG2 protein is a major mediator of DNA structural alteration" Biochemistry. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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