環境に応答して働く転写因子のＤＮＡ結合様式の変化

• 研究課題/領域番号: 23570136
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小林 一雄 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (30116032)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 転写因子 / 活性酸素 / 鉄イオウクラスター / プロモーター / DNA / パルスラジオリシス / 一酸化窒素 / ＤＮＡ / 酸化ストレス / スーパーオキサイド / 酸化還元

研究概要

SoxRはセンサー部位に[2Fe-2S]を持つ酸化ストレスに応答する転写因子である。活性な酸化状態ではプロモーター領域のDNAがひずんだ構造を持ち、転写活性を持つが、それに対して還元型については不明である。本研究では、蛍光プローブとしてアデニン を2-Aminopurine(2Ap)に置き換えたプロモーターDNAに組み込み、SoxRの酸化還元による構造変化を検討した。プロモーター配列の中心部 に2Apを導入したDNAにおいて、還元剤を加えると蛍光強度は減少した。[2Fe-2S]の酸化還元されることにより、SoxRの構造が変化し、それに伴って結合したDNAの構造が変化していることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanistic Studies on Formation of the Dinitrosyl Iron Complex of the [2Fe-2S] Cluster of SoxR Protein (2014)
  • 著者名/発表者名: Mayu Fujikawa, Kazuo Kobayashi, Takahiro Kozawa
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 156 号: 3 ページ: 163-172
  • DOI: 10.1093/jb/mvu029
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mechanistic Studies on Formation of the Dinitrosyl Iron Complex of (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Kobayashi, Mayu Fujikawa, and Takahiro Kozawa
  • 雑誌名: J. Biochem 巻: ー ページ: 87-91
  • DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2013.11.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron transfer reactions of candidate tumor suppressor 101F6 protein, a cytochrome b561 homologue, with ascorbate and monodehydroascorbate radical (2013)
  • 著者名/発表者名: Recuenco, Mariam, Rahman, Md, 武内総子, 小林一雄, 鍔木基成
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52 号: 21 ページ: 3660-3668
  • DOI: 10.1021/bi301607s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and mechanistic insights into the electron-flow through protein for cytochrome c-tethering copper nitrite reductase (2013)
  • 著者名/発表者名: 津田愛子, 石川良助, 小手石博康, 丹下幸助, 福田楊太, 小林一雄, 井上豪, 野尻正樹
  • 雑誌名: J. Bioche. 巻: 154 号: 1 ページ: 51-60
  • DOI: 10.1093/jb/mvt023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Oxidation of the [2Fe-2S] Cluster in SoxR Protein by Superoxide (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Fujikawa, K. Kobayashi, and T. Kozawa
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 287 号: 42 ページ: 35702-35708
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.395079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leu65 in the heme distal side is critical for the stability of the Fe(II)-O_2 complex of YddV, a globin-coupled oxygen sensor diguanylate cyclase (2012)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐城太郎
  • 雑誌名: J.Inorg.Biochem. 巻: 108 ページ: 1251-1257
  • DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2011.09.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] A hydrogen-bonding network formed by the B10-E7-E11 residues of a truncated hemoglobin from Tetrahymena pyriformis is critical for stability of bound oxygen and nitric oxide detoxification (2011)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐城太郎
  • 雑誌名: J.Biol.Inorg.Chem. 巻: 16 号: 4 ページ: 599-609
  • DOI: 10.1007/s00775-011-0761-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and functional and spectral characterization of a globin-coupled histidine kinase from Anaeromyxobacter sp.Fw109-5 (2011)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐城太郎
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 286 号: 41 ページ: 35522-35534
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.274811
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein Conformational Changes of the Oxidative-Stress Sensor, SoxR, upon Redox Change of the [2Fe-2S] Cluster Probed with Ultraviolet Resonance Raman Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Kobayashi, Misao Mizuno, and Yasuhisa Mizutani
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 号: 44 ページ: 9468-9474
  • DOI: 10.1021/bi201526y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein Conformational Changes SoxR (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, M. Mizuno, M. Fujikawa, Y. Mizutani
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 9468-9474
  • 査読あり
• [雑誌論文] A hydrogen-bonding network of hemoglobin (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Igarashi, K. Kobayashi, A. Matsuoka
  • 雑誌名: J. Biol. Inorg. Chem 巻: 16 ページ: 599-609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of histidine kinase (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kitanishi, K. Kobayashi, et al
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 286 ページ: 35522-35534
  • 査読あり
• [学会発表] 鉄イオウタンパク質(SoxR)におけるジニトロシル鉄錯体の生成初期過程 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由, 小林一雄, 古澤孝弘
  • 学会等名: 日本化学会
  • 発表場所: 名古屋大(名古屋市)
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 鉄イオウタンパク質 (SoxR) におけるジニトロシル鉄錯体の生成初期過程 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由、小林一雄、古澤孝弘
  • 学会等名: 第94回日本化学春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] パルスラジオリシス法で見る一酸化窒素と金属タンパク質との反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由, 小林一雄, 古澤孝弘
  • 学会等名: 第56回放射線化学討論会
  • 発表場所: 広島大学(東広島市)
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] Activation Mechanism in the [2Fe-2S] Oxidative-Stress Sensor SoxR (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Kobayashi, Mayu Fujikawa, and Takahiro Kozawa.
  • 学会等名: ICBIC
  • 発表場所: Alpexpo center (Grenoble, France)
  • 年月日: 2013-07-23
• [学会発表] Mechanism of Transcription Activation by SoxR Protein upon Redox Changes of the [2Fe-2S] Cluster Probed with Fluorescent Base (2013)
  • 著者名/発表者名: Mayu Fujikawa, Kazuo Kobayashi, and Takahiro Kozawa.
  • 学会等名: ICBIC
  • 発表場所: Alpexpo center (Grenoble, France)
  • 年月日: 2013-07-23
• [学会発表] The Initial Events in the Reaction of NO with [2Fe-2S] Cluster of SoxR Protein (2013)
  • 著者名/発表者名: Mayu Fujikawa, Kazuo Kobayashi, Takahiro Kozawa.
  • 学会等名: Medical Redox Inorganic Chemistry
  • 発表場所: Erlangen (Germany)
  • 年月日: 2013-07-21
• [学会発表] 蛍光プローブ法で観る[2Fe-2S]クラスターを持つ転写因子に結合したDNAの構造変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由, 小林一雄, 古澤孝弘.
  • 学会等名: 生体分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学(吹田)
  • 年月日: 2013-06-07
• [学会発表] 一酸化窒素に応答する転写因子SoxRの[2Fe-2S]クラスターにおけるジニトロシル鉄錯体の生成過程 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由, 小林一雄, 古澤孝弘
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県草津)
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] 蛍光プローブ法で観る[2Fe-2S] クラスターを持つ転写因子に結合したDNAの構造変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由、小林一雄、古澤孝弘
  • 学会等名: 第40回生体分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] パルスラジオリシス法で見る一酸化窒素と金属タンパク質との反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由、小林一雄、古澤孝弘
  • 学会等名: 第56回放射線化学討論会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] パルスラジオリシス法を用いたスーパーオキサイドおよび一酸化窒素に応答する転写因子に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由, 小林一雄, 古澤孝弘
  • 学会等名: 第55回放射線化学討論会
  • 発表場所: モンタナリゾート岩沼(宮城県岩沼市)
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] [2Fe-2S]クラスターを持つ転写因子SoxRのスーパーオキサイドとの反応性とその生理的意義 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由, 小林一雄, 古澤孝弘
  • 学会等名: 日本生化学会近畿支部例会
  • 発表場所: 京都大学(宇治市)
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] [2Fe-2S]クラスターを持つ酸化ストレスに応答する転写因子SoxRとスーパーオキサイドとの反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由, 小林一雄, 古澤孝弘
  • 学会等名: 日本化学会
  • 発表場所: 慶応大(横浜)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] パルスラジオリシス法を用いたスーパーオキサイドおよび一酸化窒素に応答する転写因子に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由、小林一雄、古澤孝弘
  • 学会等名: 日本放射線化学討論会
  • 発表場所: 宮城県岩沼市モンタナリゾート
• [学会発表] 酸化ストレスに応答する転写因子SoxRとスーパーオキサイドアニオンとの反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由、小林一雄、古澤孝弘
  • 学会等名: 日本化学会
  • 発表場所: 慶応大日吉キャンパス
• [学会発表] パルスラジオリシス法を用いた活性酸素に応答する転写因子(SoxR)の酸化還元挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由, 小林一雄, 古澤孝弘
  • 学会等名: 第54回放射線化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学産業科学研究所(吹田)
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] UV共鳴ラマンスペクトルによる酸化ストレスセンサーSoxRの酸化還元による構造変化の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林一雄、水野操、藤川麻由、水谷泰男
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] [2Fe-2S]クラスターを持つ転写因子SoxRのスーパーオキサイドとの反応性とその生態的意義
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由、小林一雄、古澤孝弘
  • 学会等名: 日本生化学会近畿支部例会
  • 発表場所: 京都大学 宇治キャンパス
• [学会発表] 一酸化窒素に応答する転写因子SoxRの[2Fe-2S]クラスターにおけるジニトロシル鉄錯体の生成過程
  • 著者名/発表者名: 藤川麻由、小林一雄、古澤孝弘
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立命館大 草津キャンパス