動的構造解析によるOct3/4の多様なDNA配列認識機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25840059
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 公益財団法人サントリー生命科学財団
• 研究代表者: 小沼 剛 公益財団法人サントリー生命科学財団, その他部局等, 研究員 (10631682)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2013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: 非特異的DNA結合 / NMR / 蛋白質の精製 / 溶媒のpH

研究成果の概要

転写因子Oct3/4 Homeoドメイン(POUHD)のDNA認識機構を解明するため、主に溶液NMRを用いた動的構造解析を試みた。DNA滴定による化学シフト変化の定量解析から、DNAへの結合力および非特異的DNA結合状態の存在比率を明らかとした。またDNA存在下でCLEANEX-PM測定を行うことで、POUHDの天然変性領域が非特異的なDNA認識に重要であることを明らかとなった。さらにITC測定から、そのN末端領域がもともとDNAに存在している水を排除して結合することがわかった。以上の結果から、POUHDは天然変性領域をきっかけとして最終結合状態に至るというDNA結合モデルを提唱できる。

研究成果

• [雑誌論文] Solution structure of the ubiquitin-associated (UBA) domain of human autophagy receptor NBR1 and its interaction with ubiquitin and polyubiquitin (2014)
  • 著者名/発表者名: Erik, W., Morimoto, D., Sugase, K., Konuma, T., Tochio, H., Shirakawa, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast and accurate fitting of relaxation dispersion data using the flexible software package GLOVE (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugase, K., Konuma, T., Lansing, J.C., Wright, P.E.
  • 雑誌名: J. Biomol. NMR 巻: 56 号: 3 ページ: 275-283
  • DOI: 10.1007/s10858-013-9747-5
  • 査読あり
• [学会発表] Elucidation of the nonspecific DNA-binding mechanism of the POU homeodomain using NMR (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Konuma
  • 学会等名: Protein Society Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2014-07-27 – 2014-07-30
• [学会発表] Elucidation of nonspecific DNA-binding mechanism by quantitative analysis of chemical shift changes (2013)
  • 著者名/発表者名: Konuma, T., Harada, E., Oda, T., Sato, M., Sugase, K.
  • 学会等名: 5th Asia-Pacific NMR Symposium in conjunction with ANZMAG
  • 発表場所: Brisbane Convention and Exhibition Centre
• [学会発表] Extracting information on protein dynamics from crowded NMR spectra using relaxation dispersion difference
  • 著者名/発表者名: Konuma, T.
  • 学会等名: The 10th Korea-Japan Bilateral Symposium on Biological NMR
  • 発表場所: Seoul National University
  • 招待講演