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ヒストンメチル化による転写制御メカニズムの構造の基盤

研究課題

研究課題/領域番号 18779006
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 構造生物化学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学 (2007)
九州大学 (2006)

研究代表者

大木 出  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (80418574)

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 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2007年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード転写 / ヒストンメチル化 / 立体構造解析
研究概要

本課題の研究成果を、本年度の研究実施計画のサブテーマごとに記載する。
(1)ヒストンメチル化酵素の他の因子による転写調節機構の解明:18年度は、ヒストンメチル化酵素MLLのリガンド配列認識ドメインであるCpG結合ドメインと基質であるCpG-DNAとの一種類の複合体の結晶化、構造決定に成功していたが、本年度はさらに基質DNAの塩基配列を変えた複合体二種類の結晶化、構造解析に成功した。CpG結合ドメインの三種類の基質との相互作用様式を比較することで、ドメインが非特異的な塩基認識機構をうまく用いてメチル化の有無という小さな変化を見分けるメカニズムを解明した。さらに得られた構造を基にヌクレオソームとの複合体モデルを構築することで、MLL蛋白質がターゲットであるプロモーター領域に局在するメカニズムを説明する事ができた。また、MLL蛋白質とポリコーム蛋白質であるPC2が結合して転写調節を行っている事が2007年に報告され、両者の相互作用解析を進め、ていたが、興味深いことにMLLとPC2は直接結合せず、ある因子を介して相互作用を行っていることがNMRを用いた相互作用解析より判明した。変異体を用いた解析よりPC2上で因子と相互作用しているアミノ酸残基の同定に成功した。それらの残基はPC2の本来の機能であるメチル化されたヒストンテイルの結合面とは反対側に位置し、ポリコームタンパク質間で保存されていることから新たな転写調節機構、メチル化修飾因子間のクロストークを示せているのではないかと考えている。(2),(3)JmiCドメインのピストン脱メチル化反応機構の解明:ヒトPSRのJmjCドメインの大腸菌での発現、精製に成功した。PSRはGST融合蛋白質として発現した場合は不安定で、6-His融合蛋白質として調製した。この融合蛋白質を用いて結晶化を行ったが結晶を得ることは出来なかった.。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Kinetic and thermodynamic evidence for flipping of a methyl-CpG binding domain on methylated DNA2008

    • 著者名/発表者名
      K. Inomata
    • 雑誌名

      Biochemistry 47

      ページ: 3266-3271

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chimeric structural stabilities in the coilde-coil structure of the NECK domain in human lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor 1 (LOX-1)2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ishigaki
    • 雑誌名

      J. Biochem (Tokyo) 141

      ページ: 855-866

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chimeric structural stabilities in the coiled-coil structure of the NECK domain in human lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor 1 (LOX-1)2007

    • 著者名/発表者名
      Ishigaki et al.
    • 雑誌名

      J. Biochem (Tokyo) Apr. 6(Epub ahead of print)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] クロマチン構造制御に関わる新規CpG配列結合ドメインのDNA認識の分子メカニズム2007

    • 著者名/発表者名
      大木 出
    • 学会等名
      第30回分子生物学会・第80回生化学会合同大会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2007-12-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] クロチマン構造生御に関わる新規CpG配列結合ドメインの構造学的解析2007

    • 著者名/発表者名
      大木 出
    • 学会等名
      第7回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2007-05-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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