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蛍光相関分光法による転写因子FMBP-1高速DNA認識動態の多成分同時定量解析

研究課題

研究課題/領域番号 14J02640
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 機能生物化学
研究機関北海道大学

研究代表者

堤 元佐  北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード転写調節因子 / 生物物理 / 国際情報交換 / 転写調節機構 / 生物物理学
研究実績の概要

引き続き、「生細胞内で発現された転写因子の段階的なDNA認識動態について、それらの拡散動態が生じるために必要な外的・内的環境条件を決定付けること」を目的とし、研究を進めた。
1.FMBP-1の超解像観察:前年度までの蛍光相関分光法(FCS)による解析から、細胞核内のFMBP-1の複数の拡散動態は、クロモソーマルDNAとの相互作用を反映すると示唆された。本年度は超解像顕微鏡によるさらなる解析を行った。蛍光標識を施したヒストン蛋白質H2BをEGFP-FMBP-1融合蛋白質と同時にHeLa細胞に発現させ、SIM顕微鏡を用いて観察した結果、野生型のFMBP-1とH2Bで明らかな共局在が見られた一方、DNA結合能欠損変異体FMBP-1とH2Bの分布が重ならないことが明示された。このことから、FMBP-1の相互作用相手が核内クロモソーマルDNAであることが確かめられた。
2.FCCSによる解離定数(Kd)の導出:前年度の研究で、細胞溶解産物(ライセート)中での蛍光相互相関分光法(FCCS)測定によってFMBP-1とDNAプローブの相互作用が定量可能なことが示された。本年度はこの研究をさらに進め、多種類のFMBP-1変異体とDNAプローブを組み合わせて滴定実験を行い、Kdを算出した。野生型FMBP-1と認識配列DNAプローブ間のKdは数百nMと算出された一方、DNA結合ドメイン欠損変異体では有意な相互作用は見られず、少なくとも10 μM以上の高いKdが推定された。これらの実験の結果から、FMBP-1のDNA結合能の配列特異性が初めて定量的に示された。
3.海外研究所における短期訪問研究:本年度はスウェーデン・カロリンスカ研究所に短期滞在し、同所にて開発中の多点同時FCS解析装置によるFMBP-1の拡散動態観察を試みた。現地の研究員と協力して実験系を立ち上げ、多くの測定データを得ることができた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Karolinska Institute(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] In vivo fluorescence correlation spectroscopy analyses of FMBP-1, a silkworm transcription factor2016

    • 著者名/発表者名
      Motosuke Tsutsumi, Hideki Muto, Shohei Myoba, Mai Kimoto, Akira Kitamura, Masakatsu Kamiya, Takashi Kikukawa, Shigeharu Takiya, Makoto Demura, Keiichi Kawano, Masataka Kinjo, Tomoyasu Aizawa
    • 雑誌名

      FEBS openbio

      巻: 6 号: 2 ページ: 106-125

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12026

    • NAID

      120005756103

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 蛍光相関分光法を用いたカイコBombyx mori由来 転写因子FMBP-1の研究2016

    • 著者名/発表者名
      堤元佐
    • 学会等名
      生物物理若手の会北海道支部 支部セミナー
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新奇DNA結合ドメインSTPRを持つ転写因子FMBP-1のin situコンディションにおけるDNA認識動態のFCS解析2014

    • 著者名/発表者名
      堤元佐、武藤秀樹、木本舞、神谷昌克、菊川峰志、滝谷重治、出村誠、河野敬一、金城政孝、相沢智康
    • 学会等名
      日本生物物理学会2014年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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