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DNA結合性タンパク質HMG1および2の多様的機能とその相互調節の解析研究

研究課題

研究課題/領域番号 11480171
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 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 青柳 憲和  東京理科大学, 基礎工学部, 助手 (70343572)
内山 秀文  東京理科大学, 基礎工学部, 助手 (40307707)
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
11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
2001年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2000年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1999年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
キーワードHMGタンパク質 / クロマチン / タンパク質構造 / DNA-タンパク質相互作用 / DNAベンディング / 転写調節 / DNA修復 / DNA組換え / タンパク質修飾 / 分子動力学シミュレーション / NMR法 / DNAリガーゼ / DNAインテグレーション / DNA複製
研究概要

DNA結合性核タンパク質HMG1およびHMG2(以下HMG1/2と略)は、転写調節、複製、組換え、修復、DNAインテグレーションなど、高等真核生物の基本的細胞内反応において多様な機能を有する。本研究は、HMG1/2の諸機能の詳細と反応機構を解明することを目的とした。同時に両タンパク質のもつ諸機能相互を全体的に調節する機構、HMG2の立体構造、HMG2の結合に伴うDNAの構造変動の解析という基盤的研究も指向した。主な結果は次の通りである。
(1)HMG1による転写促進は、HMG1の酸性カルボキシル末端が、クロマチン中のヌクレオソーム同士を強固に結び付けているヒストンのアミノ末端領域と相互作用し、ヌクレオソーム間の結合が緩められることにより起ることを解明した。
(2)HMG1/2による組換え、修復の反応促進は、DNA依存性プロテインキナーゼの補助因子Kuタンパク質にとって代り結合し、リン酸化反応を促進すること、およびDNA末端間の結合性を高めてDNAリガーゼIV反応を促進するという、2段階で行われるという機構を解明した。
(3)HMGによる転写、組換え、修復、DNAインテグレーションの促進反応のいずれもが、HMGによるDNA構造変形およびクロマチンの構造弛緩が、共通の基盤となっていることを解明した。
(4)HMG2タンパク質の2つのDNA結合ドメインであるHMGボックスと、それらのDNA結合構造を解明し、さらにHMG2の結合に伴い高度に変形したDNA構造が生成されることを明らかにした。

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

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Shiho Yamanaka.Eisaku Katayama, Ken-Ichi Yoshioka, Sumiko Nagaki, Michiteru Yoshida, Hirobumi Teraoka: "Nucleosome Linker Proteins HMGB1 and Histone Hi Differentially Enhance DNA Ligation Reactions"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 292. 268-273 (2002)

    • 説明
      「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] Yasuyuki Nakamura, Mitsuhiro Shimizu, Michiteru Yoshida: "Distorted DNA structures induced by HMGB2 possess a high affinity for HMGB2"J. Biochem.. 131. 153-160 (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] Ken-ichi Yoshioka, Michiteru Yoshida, Hiroshi Takatsuji: "The plant zinc finger protein ZP'T2-2 has a unique mode of DNA interaction"J. Biol. Chem.. 276. 35802-35807 (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] Yasuyuki Nakamura, Ken-ichi Yoshioka, Hitoshi Shirakwa, Machiteru Yoshida: "HMG box A in HMG2 protein functions as a mediator of DNA structural alteration together with box B"J. Biochem.. 129. 643-651 (2001)

    • 説明
      「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] W.Ma, S.Ozaki, J.Sobajima, H.Uesugi, M.Murakami, M.Tanaka, M.Kozuki, H.Hashimoto, Y.Fujita, D.Kawabata, F.Osakada, H.Shirakawa, M.Yoshida, M.Hayami, K.Nakao: "Detection of anti-neutrophil cytoplasmic antibodies In MRL/Mp-lpr/lpr mice and analysis of their target antigens"Autoimmunity. 32. 281-291 (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] Ken-ichi Yoshioka, Kouhei Saito, Takuya Tanabe, Akiko Yamamoto, Yumi Ando, Yasuyuki Nakamura, Hitoshi Shirakawa, Michiteru Yoshida: "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(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] Kouhei Saito, Takeshi kikuchi, Hitoshi Shirakawa, Michiteru Yoshida: "The stabilized structural array of two HMG1/2-boxes endowed by a linker sequence between them Is requisite for the effective binding of HMG1 with DNA"J. Biochem.. 125. 399-405 (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] Kouhei Saito, Takeshi Kikuchi, Michiteru Yoshida: "The mechanism of sequence nonspecific DNA-binding of HMG1/2 box B in HMG1 with DNA"Protein Engineering. 12. 235-242 (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] J.Sobajima, S.Ozaki, H.Uesugi, F.Osakada, M.Inoue, Y.Fukuda, H.Shirakawa, M.Yoshida, A.Rokuhara, H.Imai, K.Kiyosawa, K.Nakao: "High mobility group (HMG) non-histone chromosomal proteins HMG1 and HMG2 are significant target antigens of perinuclear anti-neutrophil cytoplasmic antibodies In autoimmune hepatitls"GUT. 44. 867-873 (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] Shiho Yamanaka, Eisaku Katayama, Ken-ichi Yoshioka, Sumiko Nagaki, Michiteru Yoshida & Hirobumi Teraoka: "Nucleosome Linker Proteins HMGB1 and Histone HI Differentially Enhance DNA Ligation Reactions."Biochem Biophys Res Commun. 292. 268-73 (2002)

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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] Yasuyuki Nakamura, Mitsuhiro Shimizu & Michiteru Yoshida: "Distorted DNA structures induced by HMGB2 possess a high affinity for HMGB2"J.Biochem.. 131. 153-160 (2002)

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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] Ken-ichi Yoshioka, Michiteru Yoshida & Hiroshi takatsuji: "The plant zinc finger protein ZPT2-2 has a unique mode ofDNA interaction."J.Biol.chem.. 276. 35802-35807 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyuki Nakamura, Ken-ichi Yoshioka, Hitoshi Shirakawa & Michiteru Yoshida: "HMG box A in HMG2 protein functions as a mediator ofDNA structural alteration together with box B"J.Biochem.. 129. 643-651 (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] W.Ma, S.Ozaki, J.Sobajima, H.Yesugi, M.Murakami, M.Tanaka, M.Kozuki, H.Hashimoto, Y.Fujita, D.Kawabata, F.Osakaba, H.Shirakawa, M.Yshida, M.Hayami & K.Nakao: "Detection of anti-neutrophil cytoplasmic antibodies in MRL/Mp-lpr mice and analysis of their target antigens"Autoimmunity. 32. 281-291 (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] Ken-ichi Yoshioka, Kouhei Saito, Takuya Tanabe, Akiko Yamamoto, Yumi Ando, Yasuyuki Nakamura, Hitoshi Shirakawa & Michiteru Yoshida: "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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kouhei Saito. Takeshi Kikuchi, Hitoshi Shirakawa & Michiteru Yoshida: "The stabilized structural array of two HMGl/2-boxes : 'endowed by a linker sequence between them is requisite for the effective binding of HMGl with DNA"J.Biochem.. 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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kouhei Saito. Takeshi Kikuchi & Michiteru Yoshida: "The mechanism of sequence nonspecific DNA-binding of HMG1/2 box B in HMGl with DNA"Protein Engineering. 12. 235-242 (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] J. Sobajima, S. Ozaki, H. Uesugi, F. Osakada, M. Inoue, Y. Fukuda, H. Shirakawa, M. Yoshida. A. Rokuhara, H. Imai, K. Kiyosawa & K. Nakao:: "High mobility group (HMG) non-histone chromosomal proteins HMG 1 and HMG2 are significant target antigens ofperinuclear anti-neutrophil cytoplasmic antibodies in autoimmune hepatitis"GUT44. 44. 867-873 (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] Nakamura Y., Shimizu M., Yoshida M.: "Distorted DNA structures induced by HMGB2 possess a high affinity for HMGB2"J.Biochem.. 131. 153-160 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshioka K., Yoshida M., Takatsuji H: "The plant zinc finger protein ZPT2-2 has a unique mode of DNA interaction"J.Biol.Chem.. 276. 35802-35807 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura Y., Yoshioka K., Shirakawa H., Yoshida M.: "HMG box A in HMG2 protein functions as a mediator of DNA structural alteration together with box B"J.Biochem.. 129. 643-651 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura Y.,Yoshioka K.Shirakawa H.,Yoshida M.: "HMG box A in HMG2 protein functions as a mediator of DNA structural alteration together with box B."J.Biochem.. 127(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Zhang Z.,Nirasawa,s.Nakajima Y.,Yoshida M.: "Chracterization of the pro-aminopeptidase from Auromonas caviae."Biosci.Biotechnol.Biochem.. 65. 420-423 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Zhang Z.,Nirasawa,S.Nakajima Y.Yoshida,M.: "Function of the N-terminal propeptide of an aminopeptidase from Vibrio proteolyticus."Biochemical J.. 350. 671-676 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshioka K. et al.: "Differences in DNA recognition and ---"Biochemistry. 38(2). 589-595 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Saito K. et al.: "The stabilized structural array of two HMG ---"Journal of Biochemistry. 125(2). 399-405 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Saito K. et al.: "The mechanism of sequence nonspecific DNA ---"Protein Engineering. 12(3). 235-242 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nirasawa et al.: "Intramolecular chaperone and inhibitor ---"Biochemical Journal. 341. 25-31 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nirasawa et al.: "Molecular cloning and expression in ---"Biochimica Biophysica Acta. 1433. 335-342 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sobajima J. et al.: "HMG nonhistone chromosomal proteins HMG1---"GUT. 44(6). 867-873 (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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