生細胞内(insitu)でタンパク質間の相互作用を解析・同定する新規な方法の開発

• 研究課題/領域番号: 18770148
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山口 雄輝 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教 (50345360)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 生体高分子構造・磯能 / ケミカルパイオロジー / クロスリンカー / タンパク質間相互作用 / ブロテオーム解析 / 生体高分子構造・機能 / ケミカルバイオロジー / プロテオーム解析

研究概要

本研究の目的は,生細胞内の目的タンパク質にケミカル(低分子化合物)を導入し,それを利用して近傍の生体分子を同定するという新しい相互作用因子解析法を開発することであり,そのためにまずin vitro のモデル系で検討を行った.転写伸長因子HDAgに,Cys残基を介して光活性化型クロスリンカーAETを導入し, RNAポリメラーゼIIのHDAg結合表面の決定を試みた. RN AポリメラーゼIIは12個のサブユニットからなる.解析の結果,HDAgはRNAポリメラーゼIIのRpblサブユニットのN末端およびRpb2サブユニットのむ末端と特異的にクロスリンクされることが分かった.これらの領域はRNAポリメラーゼIIの立体構造の中でクランプと呼ばれるドメインに相当することから, HDAgはRNAポリメラーゼIIのクランプに結合すると考えられ,転写伸長因子の作用を理解する上で重要な知見が得られた(Yamaguchiら2007).
引き続いてin vivo の検討を行なったが,技術的な困難に直面し,期間内に有意義な成果を挙げることができなかった.そこで,これと平行して進めた研究の成果を代わりに報告する.アトラジンは世界で最も多く使われる除草剤の1つだが,植物だけでなく動物に対しても生殖器系などに悪影響を及ぼすことが指摘されている.アトラジンのこうした作用の分子機構を理解するため,アフィニティクロマトグラフィーの手法によりアトラジン結合タンパク質を探索したところ,ミトコンドリアのFIFO-ATP合成酵素が同定された.アトラジンは精子の運動性低下を引き起こすことが知られていたので,それについて調べたところ,アトラジンはFIFO-ATP合成酵素を阻害し,細胞内のATPプールを減少させることで,精子の運動性低下を引き起こすことは判明した(Haseら2008)

研究成果

• [雑誌論文] Atrazine binds to FIF0-ATP synthase and inhibits mitochondrial function in sperm (2008)
  • 著者名/発表者名: Hase, Y., Tatsuno, M., Nishi, T., Kataoka, K., Kabe, Y., Yamaguchi, Y., Ozawa, N., Natori, M., Handa, H., Watanabe, H.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 366・1 ページ: 66-72
  • 査読あり
• [雑誌論文] NELF interacts with CBC and participates in 3'-end processing of replication-dependent histone mRNAs (2007)
  • 著者名/発表者名: Narita, T., Yung, T.M.C., Yamamoto, J., Tsuboi, Y., Tanabe, H., Tanaka, K., Yamaguchi, Y., Handa, H.
  • 雑誌名: Molecular Cell 26・3 ページ: 349-365
  • 査読あり
• [雑誌論文] DSIF contributes to transcriptional activation by DNA-binding activators by preventing pausing during transcription elongation (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhu, W., Wada, T., Okabe, S., Taneda, T., Yamaguchi, Y., Handa, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acid Research 35・12 ページ: 4064-4075
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatitis delta antigen binds to the clamp of RNA polymerase IIand affects transcriptional fidelity (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y., Mura, T., Chanarat, T., Okamoto, S., Handa, H.
  • 雑誌名: Genes to Cells 12・7 ページ: 863-875
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential regulation of NF-kB by elongation factors is determined by core promoter type (2007)
  • 著者名/発表者名: Amir-Zilberstein, L., Ainbinedr, E., Taube, L., Yamaguchi, Y., Handa, H., Dikstein, R.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 27・14 ページ: 5246-5259
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence that SV40 VP1-DNA interactions contribute to the assembly of 40-nm spherical viral particles (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto, H., Kawano, M., lnoue, T., Enomoto, T., Takahashi, R., Yokoyama, N., Yamamoto, N., Imai, T., Kataoka, K., Yamaguchi, Y., Handa, H.
  • 雑誌名: Genes to Cells 12・11 ページ: 1267-1279
  • 査読あり
• [雑誌論文] hnRNP-U enhances the expression of specific genes by stabilizing mRNA (2007)
  • 著者名/発表者名: Yugami, M., Kabe, Y., Yamauchi, Y., Wada, T., Handa, H.
  • 雑誌名: FEBS Letters 581・1 ページ: 1-7
• [雑誌論文] NELF interacts with CBC and participates in 3'-end processing of replication-dependent histone mRNAs (2007)
  • 著者名/発表者名: Narita, T., Yung, T.M.C., Yamamoto, J., Tsuboi, Y., Tanabe, H., Tanaka, K., Yamaguchi, Y., Hand, H.
  • 雑誌名: Molecular Cell (in press)
• [雑誌論文] Hepatitis delta antigen binds to the clamp of RNA polymerase II and affect ranscriptional fidelity (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y., Mura, T., Chanarat, T., Okamoto, S., Handa, H.
  • 雑誌名: Genes to Cells (in press)
• [雑誌論文] TFII-I down-regulates a subset of estrogen-responsive genes through its interaction with an initiator element and estrogen receptor α (2006)
  • 著者名/発表者名: Ogura, Y., Azuma, M., Tsuboi, Y., Kabe, Y., Yamaguchi.Y., Wada, T., Watanabe, H., Handa, H.
  • 雑誌名: Genes to Cells 11・4 ページ: 373-381
• [雑誌論文] Transcriptional pausing caused by NELF plays a dual role in regulating immediate-early expression of the junB gene (2006)
  • 著者名/発表者名: Aida, M., Chen, Y., Nakajima, K., Yamaguchi Y., Wada, T., Handa, H.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 26・16 ページ: 6094-6104
• [雑誌論文] Knock-down of 25-kDa subunit of cleavage factor Im in HeLa cells alter alternative polyadenylation within 3' UTRs (2006)
  • 著者名/発表者名: Kubo, T., Wada, T., Yamaguchi, Y., Shimizu, A., Handa, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acid Research 34・21 ページ: 6264-6271
• [図書] Hepstitis Delta Virus (2006)
  • 著者名/発表者名: Handa, H., Yamaguchi, Y.(Ed.)
  • 総ページ数: 94
  • 出版者: Landes Bioscience, Texas, USA