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新規DNA湾曲化フィンガーによる細胞内遺伝子機能の制御

研究課題

研究課題/領域番号 13557210
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 医薬分子機能学
研究機関京都大学

研究代表者

杉浦 幸雄  京都大学, 化学研究所, 教授 (40025698)

研究分担者 永岡 真  京都大学, 化学研究所, 助手 (60314275)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
2003年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2002年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2001年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワード亜鉛フィンガー / 遺伝子ターゲット / 人工タンパク質 / 人工制御酵素 / 人工リプレッサー / DNA湾曲 / DNA認識 / DNAモチーフ / マルチフィンガー / 遺伝子制御 / 転写調節 / アーキテクチャー / リンカー / 転写因子 / DNA結合
研究概要

重要な機能をもつ特定遺伝子の転写の抑制や促進を誘発する人工タンパク質の創製は、遺伝子発現制御反応を担う分子として、新しいタイプのゲノム医薬・分子生物学的ツール等で期待される。本研究では近年注目を浴びているDNA湾曲を人為的にコントロールして遺伝子機能、中でも転写機能を制御することを目指すものであり、特により効果的なDNA湾曲化亜鉛フィンガーの設計・最適化を行って、得られた新規亜鉛フィンガータンパク質の細胞遺伝子機能への応用を計り、アンチセンス法とは異なった特定遺伝子の生物機能の制御方法を確立しようとするものである。先ず、新規マルチ亜鉛フィンガー型アーキテクチャーが引き起こすDNAの局所構造変化の中で湾曲化に焦点を当て、(1)DNAの湾曲の位置と程度を特定するため、ゲルシフト法によりDNA-タンパク質複合体の移動度の違いを解析した。(2)マルチ亜鉛フィンガータンパク質のどの部分がDNAの湾曲を誘発するのかを明らかにするため、リンカーの長さを改変してゲルシフト法、フットプリント法、メチル化干渉法などを駆使して、改変前後の変化について検討した。次に、これらの基礎的知見をもとに、DNA湾曲化と新規マルチ亜鉛フィンガータンパク質による転写活性との関連性を転写因子Sp1の変異体を用いたCATアッセイ・ルシフェラーゼアッセイにより追究し、DNA湾曲を基礎にした転写反応の人為的コントロールの可能性を示した。さらに、より効果的なDNA湾曲化能をもつ新しい亜鉛フィンガータンパク質の設計・創製あるいは転写活性化ドメインに連結した新しいベクターの開発などについても検討を行い、DNA湾曲による転写制御という新しいコンセプトの可能性を示した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] M.Imanishi: "Artificial DNA-Bending Six-Zinc Finger Peptides with Different Charged Linkers : Distinct Kinetic Properties of DNA Bindings"Biochemistry. 41・4. 1328-1334 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "Novel Strategy for the Design of a New Zinc Finger : Creation of a Zinc Finger for the AT-Rich Sequence by α-Helix Substitution"J.Am.Chem.Soc.. 124・23. 6526-6527 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "Interconversion between Serine and Aspartic Acid in the α Helix of the N-Terminal Zinc Finger of Sp1 : Implication for General Recognition Code and for Design of Novel Zinc Finger Peptide Recognizing Complementary Strand"Biochemistry. 41・28. 8819-8825 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nomura: "Contribution of Individual Zinc Ligands to Metal Binding and Peptide Folding of Zinc Finger Peptides"Inorg.Chem.. 41・14. 3693-3698 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "Influence of amino acid numbers between two ligand cysteines of zinc finger proteins"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 296・3. 553-559 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nomura: "Effects of Length and Position of an Extended Linker on Sequence-Selective DNA Recognition of Zinc Finger Peptides"Biochemistry. 42・50. 14805-14813 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imanishi, M.et al.: "Artificial DNA-Bending Six-Zinc Finger Peptides with Different Charged Linkers : Distinct Kinetic Properties of DNA Bindings"Biochemistry. 41(4). 1328-1334 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagaoka, M.et al.: "Novel Strategy for the Design of a New Zinc Finger : Creation of a Zinc Finger for the AT Rich Sequence by α-Helix Substitution"J.Am.Chem.Soc.. 124(23). 6526-6527 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagaoka, M.et al.: "Interconversion between Serine and Aspartic Acid in the α Helix of the N-Terminal Zinc Finger of Sp1 : Implication for General Recognition Code and for Design of Novel Zinc Finger Peptide Recognizing Complementary Strand"Biochemistry. 41(28). 8819-8825 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nomura, A.et al.: "Contribution of Individual Zinc Ligands to Metal Binding and Peptide Folding of Zinc Finger Peptides"Inorg.Chem.. 41(14). 3693-3698 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagaoka, M.et al.: "Influence of Amino Acid Numbers Between Two Ligand Cystenes of Zinc Finger Proteins"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 296(3). 553-559 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nomura, W.et al.: "Effects of Length and Position of an Extended Linker on Sequence-Selective DNA Recognition of Zinc Finger Peptides"Biochemistry. 42(50). 14805-14813 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Matsushita: "GFP-Linked Zinc Finger Protein Sp1 : Fluorescence Study and Implication for N-Terminal Zinc Finger 1 as Hinge Finger"Bioorg.Med.Chem.. 11・1. 53-58 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] W.Nomura: "Influence of TFIIIA-Type Linker at the N- or C-Terminal of Nine-Zinc Finger Protein on DNA-Binding Site"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 300・1. 87-92 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] W.Nomura: "Effects of Length and Position of an Extended Linker on Sequence-Selective DNA Recognition of Zinc Finger Peptides"Biochemistry. 42・50. 14805-14813 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Imanishi: "Artificial DNA-Bending Six-Zinc Finger Peptides with Different Charged Linkers: Distinct Kinetic Properties of DNA Bindings"Biochemistry. 41・4. 1328-1334 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "Interconversion between Serine and Aspartic Acid in the α Helix of the N-Terminal Zinc Finger of Sp1 : Implication for General Recognition Code and for Design of Novel Zinc Finger Peptide Recognizing Complementary Strand"Biochemistiy. 41・28. 8819-8825 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "Novel Strategy for the Design of a New Zinc Finger : Creation of a Zinc Finger for the AT-Rich Sequence by α-Helix Substitution"J.Am.Chem.Soc.. 124・23. 6526-6527 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "Multiconnection of identical zinc finger : Implication for DNA binding affinity and unit modulation of the three zinc finger domain"Biochemistry. 40・9. 2932-2941 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "Significant effect of linker sequence on DNA recognition by multi-zinc finger protein"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 282・4. 1001-1007 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "Selected base sequence outside the target binding site of zinc finger protein Sp1"Nucleic Acids Res.. 29・24. 4920-4929 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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