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転写因子のDNA結合能を制御する薬物の探索と設計

研究課題

研究課題/領域番号 11358012
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 生物物理学
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・総合理学研究科, 教授 (70107390)

研究分担者 鈴木 榮一郎  味の素(株), 中央研究所・分析研究部, 主席研究員
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
33,500千円 (直接経費: 31,400千円、間接経費: 2,100千円)
2001年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2000年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1999年度: 17,400千円 (直接経費: 17,400千円)
キーワード転写因子 / DNA結合たんぱく質 / 薬物 / フロー型自動NMR装置 / 二重鎖DNAチップ / テロメア / TRF / hRapl / テロメア結合タンパク質 / DNA結合ドメイン / 表面構造 / hTRF1 / Myb / hRap1 / NMR / 基本転写因子 / 転写活性化ドメイン / 薬物の探索と設計 / TFIIE / PhoB
研究概要

転写因子などのDNA結合タンパク質に結合する薬物の候補化合物を検索するための新しい2つのシステムを開発した。DNA結合タンパク質同定装置とタンパク質回収フロー型自動NMR装置である。DNA結合タンパク質同定装置は二重鎖DNAチップで構成されている。DNA結合タンパク質をトラップできるようなオリゴ2重鎖DNAを固定化し固定化したDNAに結合するタンパク質を同定する方法を全く新たに開発した。13塩基程度の配列を含んだオリゴ二重鎖DNAを化学合成し化学合成DNA末端を修飾して固定化した。蛍光ラベルした相補鎖DNAを流しオリゴ二重鎖DNAを作成する。タンパク質を結合させ、その後水洗する。タンパク質が結合して安定化したDNAを選択的に検出しその蛍光強度を測定した。現在c-MybのDNA結合ドメイン、ヒトテロメアDNA結合タンパク質のTRF1とTRF2で結合実験を確認した。
DNA結合タンパク質を大量に発現させNMR測定が可能な試料を大量に調製する。そのタンパク質を対象にタンパク質回収フロー型自動NMR装置によりタンパク質に結合する低分子化合物を網羅的かつ迅速に同定する技術も開発した。
さらにテロメアタンパク質のTRF1のMybドメインとテロメアDNAとの複合体の構造とTRF2に結合するhRap1のMybドメインの立体構造をNMRで解析した。TRF1のMybドメインのDNAと相互作用する部分は、3番目の認識ヘリックスとフレキシブルアームと呼ばれるN末端領域である。またhRap1のMyb様モチーフの構造解析の結果今までのMyb様モチーフのフォールドと全く同じフォールドであったが明らかに表面構造が異なっていてDNAとは特異的に結合しない表面であった。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] Nagadoi, A., Nakazawa, K.Uda, H, Okuno, K., Maekawa, T., Ishii, S., Nishimura, Y: "Solution structure of the transactivation domain of ATF-2 comprising a zinc finger-like subdomain and a flexible subdomain"J.Mol.Biol. 287. 593-607 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村善文: "構造生物学のフロンティア:シグナル伝達とDNAトランスアクション、転写因子とコアクチベータの構造生物学"蛋白質・核酸・酵素. Vol.44. 153-170 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okamura, H., Hanaoka, S., Nagadoi, A., Makino, K., Nishimura Y.: "Structural Comparison of the PhoB and OmpR DNA-binding/transactivation Domains and the Arrangement of PhoB Molecules on the Phosphate Box"J.Mol.Biol. 295. 1225-1236 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okuda, M., Watanabe, Y., Okamura, H., Hanaoka, F., Ohkuma Y., Nishimura.Y.: "Structure of the Central Core Domain of TFIIEβ with a Novel Double-stranded DNA-binding Surface"EMBO J.. 19. 1346-1356 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sasaki, M., Ogata, K., Hatanaka H., Nishimura, Y.: "Backbone dynamics of the c-Myb DNA-binding domain complexed with a specific DNA"J.Biochem. 127. 945-953 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokoyama, S., Matsuo, Y., Hirota, H., Kigawa, T., Shirouzu, M., Kuroda, Y., Kurumizaka, H., Kawaguchi, S., Ito, Y., Shibata, T., Kainosho, M., Nishimura, Y., Inoue, Y., Kuramitsu, S.: "Structural genomics projects in Japan"Progress in Biophysics & Molecular Biology. 73. 363-376 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村善文: "ウイングドヘリックス/フォークヘッド・ドメインの多様性"実験医学. Vol.18. 183-188 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村善文: "構造的に見たDNA認識の普遍性と多様牲"蛋白質・核酸・酵素. Vol.45. 275-285 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hanaoka, S., Nagadoi, A., Yoshimura, S., Aimoto, S., Li, B., de Lange, T., Nishimura, Y.: "NMR structure of the hRap1 Myb motif reveals a canonical three helix bundle lacking the positive surface charge typical of Myb DNA binding domains"J.Mol.Biol.. 312. 167-175 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishikawa, T., Okumura, M., Nagadoi, A., Konig, P., Rhodes, D., Nishimura, Y.: "Solution Structure of a Telomeric DNA Complex of Human TRF1"Structure. 9. 1237-1251 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村善文: "分子生物学:タンパク質科学-酵素学から構造生物学・構造ゲノム科学まで-"遺伝. 55巻. 77-85 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村善文: "情報伝達におけるドメイン構造の多様性と認識の普遍性"実験医学. Vol.20. 72-81 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥田昌彦, 西村善文: "転写における構造生物学"蛋白質・核酸・酵素. Vol.47. 926-940 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村善文: "タンパク質のドメイン構造-機能ドメインと構造ドメイン"実験医学増刊. Vol.20. 24-32

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村 善文(分担執筆): "基礎生化学実験法代3巻タンパク質I検出・構造解析法(日本生化学会編)"東京化学同人. 203-226 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村 善文(分担執筆): "ここまで判った形づくりのシグナル伝達(竹縄 忠臣, 帯刀益夫 編)"羊土社. 72-81 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長土居 有隆, 西村 善文(分担執筆): "NMR分光法(阿久津 秀雄, 嶋田 一夫, 鈴木 榮一郎, 西村 善文編)"学会出版センター. 153-160,207-233 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagadoi,A., Nakazawa,K., Uda,H., Okuno,K., Maekawa,T., Ishii,S., and Nishimura,Y.: "Solution structure of the transactivation domain of ATF-2 comprising a zinc finger-like subdomain and a flexible subdomain"J. Mol. Biol.. 287. 593-607 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okamura,H., Hanaoka,S., Nagadoi,A., Makino,K., and Nishimura,Y.: "Structural Comparison of the PhoB and OmpR DNA-binding/transactivation Domains and the Arrangement of PhoB Molecules on the Phosphate Box"J. Mol. Biol.. 95. 1225-1236 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okuda,M., Watanabe,Y., Okamura,H., Hanaoka,F., Ohkuma,Y., and Nishimura,Y.: "Structure of the Central Core Domain of TFIIEβ with a Novel Double-stranded DNA-binding Surface"BMBO J.. 19. 1346-1356 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sasaki,M., Ogata,K., Hatanaka,H., and Nishimura: "Y. of the c-Myb DMA-binding domain complexed with a specific DNA"J. Biochem.. 127. 945-953 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokoyama,S., Matsuo,Y., Hirota,H., Kigawa,T., Shirouzu,M., Kuroda,Y., Kurumizaka,H., Kawaguchi,S., Ito,Y., Shibata,T., Kainosho,M., Nishimura,Y., Inoue,Y., Kuramitsu,S.: "Structural genomics projects in Japan. Biophysics & Molecular"Biology. 73. 363-376 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hanaoka,S., Nagadoi,A., Yoshimura,S., Aimoto,S., Li,B., de Lange,T., and Nishimura,Y.: "NMR structure of the hRapl Myb motif reveals a canonical three helix bundle lacking the positive surface charge typical of Myb DNA binding domains"J. Mol. Biol.. 312. 167-175 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishikawa,T., Okamura,H., Nagadoi,A., Konig,P., Rhodes,D., and Nishimura,Y.: "Solution Structure of a Telomeric DNA Complex of Human TRF1"Structure. 9. 1237-1251 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hanaoka, S.: "NMR structure of the hRap1 Myb motif reveals a canonical three helix bundle lacking the positive surface charge typical of Myb DNA binding domains"J. Mol. Biol.. 312. 167-175 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nishikawa, T.: "Solution Structure of a Telomeric DNA Complex of Human TRF1"Structure. 9. 1237-1251 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 西村善文(分担執筆): "ここまで判った形づくりのシグナル伝達 (竹縄忠臣, 帯刀益夫 編、p.72-81)"羊土社. 278 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 西村善文(分担執筆): "基礎生化学実験法第3巻タンパク質I検出・構造解析法 (日本生化学会編、p.203-226)"東京化学同人. 282 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okuda,M.,: "Structure of the central core domain of TFIIEβwith a novel double-stranded DNA-binding surface."The EMBO Journal. 19.6. 1346-1356 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Okamura,H.,: "Structural Comparison of the PhoB and OmpR DNA-binding/transactivation Domains and the Arrangement of PhoB Molecules on the Phosphate Box."J.Mol.Biol.. 295. 1225-1236 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Sasaki,M.,: "Backbone dynamics of the c-Myb DNA-binding domain complexed with a specific DNA."J.Biochem.. 127. 945-953 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 西村善文: "構造的に見たDNA認識の普遍性と多様性(転写因子の機能-転写制御複合体形成のダイナミクス蛋白質核酸酵素 臨時増刊号Vol.45,No.9,P.1683-1693)"共立出版. 11 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 西村善文: "ウイングドヘリックス/フォークヘッド・ドメインの多様性(実験医学増刊Vol.18,No.18,p.183-189)"羊土社. 7 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Sasaki,M.,: "Backbone Dynamics of the c-Myb DNA-binding domain complexed with a specific DNA."J.Biochem.. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Okuda,M.,: "Structure of the Central Core Domain of TFIIEb with a Novel Double-stranded DNA-binding Surface."EMBO J.. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Okamura,H.,: "Structural Comparison of the PhoB and OmpR DNA-binding/Domains and the Arrangement of PhoB Molecules on the Phosphate Box."J.Mol.Biol.. 295. 1225-1235 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [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. 593-607 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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