細胞増殖関連遺伝子の転写制御蛋白質の機能構造

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02263215
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 前川 利男 理化学研究所, バイオデザイン研究グループ, 研究員 (90201764)
• 研究分担者: 石井 俊輔 理化学研究所, 分子遺伝学研究室, 主任研究員 (00124785)
• キーワード: 転写因子 / DNA結合蛋白質

研究概要

Myb蛋白質は塩基配列特異的にDNAに結合する転写活性化因子であるが、MybとDNAの相互作用の分子機構は全く不明であった。MybのDNA結合ドメインにはトリプトファン残基が周期的に並んでおり、この特徴はetsがん遺伝子産物にも見られることから、DNA結合に重要な役割を果たしているのではないかと推定されている。そこでmyb蛋白質のDNA結合ドメインに一連の変異を導入し、変異蛋白質のDNA結合能を解析すると共に、mybDNA結合ドメインのみを含む蛋白質を大腸菌で大量発現させ精製し、その構造をマンスペクトルなどの分光学的方法により解析した。その結果、周期的に位置するトリプトファン残基が蛋白質内部で疎水性コアを形成し、全体の構造を保つのに重要な役割を果たしていることを明らかにした。そしてこの“トリプトファンクラスタ-構造"がmybやetsを含む一群のDNA結合蛋白質に共通の特徴であろうと提唱した。また私達はこれまでにNFーκB部位に結合する転写因子HIVーEP1のcDNAをクロ-ニングし、メタルフィンガ-構造を有することを見出した。そこで今年度はT細胞で特に発現の高い関連遺伝子のcDNAクロ-ニングを試み、HIVーEP2、HIVーEP3の2つのcDNAを得た。HIVーEP2は211kDaの蛋白質でそのmRNAはT細胞においてPHA、PMA刺激で著しく上昇することが示され、細胞増殖に重要な役割を果たしていることが示された。HIVーEP1とHIVーEP2の構造を比較するとホモロジ-の高い領域が3ケ所見出された。領域Iは核内移行シグナルとSer/Thrに富む配列を有し、領域IIはメタルフィンガ-構造を持つDNA結合ドメインである。また領域IIIは酸性アミノ酸に富み、転写活性化機能を持つことが示唆された。これらの結果により、NFーκB部位に結合する転写因子の構造と機能を解析するための基礎が確立された。

研究成果

• [文献書誌] Maekawa Toshio: "CREーbinding protein,CREーBP1,mediates the E1Aーinduced but not the Taxーinduced <trans>___ーーactivation" Oncogene. 5. (1991)
• [文献書誌] Ishii Shunsuke: "Structure and function of the protein CREーBP1:Heterogeneity of the protein that binds to the cAMPーresponsive element" Adv.in Second Messenger and Phosphoprotein Res.24. 335-339 (1990)
• [文献書誌] Nakagoshi Hideki: "Binding of cー<myb>___ー protoーoncogene product to the simian virus 40 enhancer stimulates transcription" J.Biol.Chem.265. 3479-3483 (1990)
• [文献書誌] KaneiーIshii Chie: "The tryptophan cluster:a hypothetical structure of the DNAーbinding domain of <myb>___ー protoーoncogene product" J.Biol.Chem.265. 19990-19995 (1990)
• [文献書誌] Mizuguchi Gaku: "DNA binding activity and transcriptional activator fanction of human Bー<myb>___ー protein compared with cーMyb" J.Biol.Chem.265. 9280-9284 (1990)
• [文献書誌] Nagase Takahiro: "Promoter region of the human CREーBP1 gene encoding the transcriptional regulator binding to the cyclic AMP response element" J.Biol.Chem.265. 17300-17306 (1990)