公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
代表的なDNA結合ドメインとして知られるC2H2型ジンクフィンガードメインの保存されたアミノ酸残基に着目し、その改変体を作製することによって、ジンクフィンガー構造の揺らぎとDNA結合能への影響を検討した。まず、ジンクフィンガーの構造形成に必須とされる疎水性コアを形成する残基のDNA結合への寄与を調べた。その結果、保存されたロイシン残基のアルキル鎖長が疎水性コアの形成に重要であり、同時にDNA結合能の獲得に必須であることを明らかにした。また、高く保存された配位子システインを様々な残基へ置換した配位子置換型ジンクフィンガーを作製し、金属結合能、構造安定性、DNA結合性を調べた。配位子置換型は亜鉛イオン結合親和性および構造安定性が野生型に比べて低下した。また、亜鉛イオン濃度が低い条件で、野生型は高いDNA結合活性を示したのに対し、配位子置換体はDNA結合性を示さなかった。しかし興味深いことに、亜鉛イオン濃度が高い条件では、DNA結合能を保持しており、中でも、アスパラギン酸に変えた場合は、野生型と同等の高いDNA結合活性を示した。これらの基礎的な知見に基づき、配位子置換型に転写活性化ドメインを融合した人工転写因子を作製したところ、培養液中の亜鉛イオン濃度に応答した転写活性化能を示した。すなわち、揺らぎの増大を利用し、亜鉛イオンによる機能スイッチを行うことに成功した。最適なタイミングで機能をスイッチできるシステムは、遺伝子の転写を人為的に制御するにあたり有用であり、構造揺らぎを利用した新しい人工DNA結合タンパク質のデザインを実現できたと考えられる。
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すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)
Biochemistry
巻: 50 ページ: 6266-6272
ChemBioChem
巻: 11 ページ: 1653-1655
Biochem.Biophys.Res.Commun.
巻: 400 ページ: 625-630
Yakugaku Zasshi 130
ページ: 45-48
130000152009
Biochem.Biophys.Res.Commun. 387
ページ: 440-443
120002753564
