NMRを用いた紫外線損傷DNAの構造生物学的研究

• 研究課題/領域番号: 12213036
• 研究種目: 特定領域研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 嶋田 一夫 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (70196476)
• 研究分担者: 加藤 晃一 名古屋市立大学, 薬学部, 教授 (20211849)
• 研究期間 (年度): 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2000年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
• キーワード: NMR / 立体構造 / 核酸 / 紫外線 / 損傷DNA / photolyase

研究概要

本年度は安定同位体標識した紫外線損傷DNAを調製し,これを用いることで紫外線損傷DNAを認識・修復する高度好熱菌由来のCPD photolyaseの基質認識メカニズムの解明を行った.最少培地を用いて同位体標識した大腸菌DNAからヌクレオチド混合物を抽出・分離し,DNAポリメラーゼ反応を利用してTT配列を含む標識DNAオリゴマーを調製した.得られた標識DNAに紫外線を照射してシクロブタン型ピリミジンダイマー(CPD)を形成させ,相補鎖と組合せて二重鎖とした.多次元NMR法により,NMRシグナルの帰属を行った後,DNAの^<31>P-NMRシグナルを利用した解析から,CPDの認識にはDNAのリン酸基とphotolyaseの塩基性アミノ酸残基による静電相互作用が重要であることが判明した.またphotolyaseの変異体を用いた解析から,結合するDNAの配向を決定することができた.さらに,CPD部位はDNA二重らせんの外部に飛び出した(フリッブアウト)状態で,photolyaseの2つのクラスターにより形成されるキャビティー部分に結合することが明らかとなった.

研究成果

• [文献書誌] Hideo Takahashi: "A Novel NMR Method for the Determination of the Interface of Large Protein-protein Complexes"Nature Struct.Biol. 7. 220-223 (2000)
• [文献書誌] Koichi Kato: "Structural Basis of the Interaction between IgG and Fc Receptors"J.Mol.Biol.. 295. 213-224 (2000)
• [文献書誌] Kazuyasu Shindo: "Backbone^1H, ^<13>C, and ^<16>N resonance assignments of the anti-dansyl antibody Fv fragment"J.Biomol.NMR. 17. 357-358 (2000)
• [文献書誌] Ichio Shimada: "NMR Analysis of Interactions Between Bio-Macromolecules"Real-Time Analysis of Biomolecular Interactions (K.Nagata and H.Handa, ed.). 223-231 (2000)
• [文献書誌] Matsuyoshi Masuda: "Pairing of oligosaccharides in the Fc region of immunoglobulin G"FEBS Lett.. 473. 349-357 (2000)
• [文献書誌] Yoshiki Yamaguchi: "^1Hand ^<13>C NMR assignments for the glycans in glycoproteins by using ^2H/^<15>C-labeled glucose as a metabolic precursor"J.Biomol.NMR. 18. 357-360 (2000)