RNAポリメラーゼの分子解剖

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454614
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 石浜 明 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 教授 (80019869)
• 研究分担者: 豊田 哲也 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系目, 助手 (00197972) ; 山岸 正裕 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 助手 (00220252) ; 藤田 信之 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 助手 (90173434)
• キーワード: RNAポリメラーゼ / 転写調節 / 転写因子 / 構造-機能相関 / 蛋白-蛋白相互作用 / 分子集合 / 蛋白-DNA相互作用

研究概要

遺伝子の情報をRNAに転写する酵素RNAポリメラーゼは、単にRNAを合成するのみでなく、さまざまの転写制御因子と相互作用して、転写対象遺伝子を選択する役割さえ果たしていることが最近判明した。その分子機構を解明する目的で、RNAポリメラーゼの分子解剖を実施して、以下のことを新たに発見した。この発見によって、転写制御研究に新しい突破口を開いた。
1.RNAポリメラーゼalphaサブユニットは、betabeta′サブユニット集合の中核となる。サブユニット会合の機能域をN端側220アミノ酸残基内に同定した。一方、転写因子の一群(クラスI転写因子と命名)が作用する機能域を、alphaサブユニットC端100アミノ酸残基内に固定した。ひとつの転写因子と相互作用をする領域は約10アミノ酸残基で、このC端範囲内で多数のクラスI因子との相互作用部位の集合を同定した。
RNAポリメラーゼ・sigmaサブユニットは、DNAプロモーター認識で主要な役割を果たす。クラスII転写因子との相互作用をする部位を、sigmaサブユニットC端域に同定した。この場合も、各因子との作用部位は、約10アミノ酸残基と狭い領域であった。クラスI転写因子はプロモーター上流域DNAに結合シグナルがあるが、クラスII転写因子は、プロモーター域に結合する特徴があった。

研究成果

• [文献書誌] Knmar,A.et al.: "Role of siqma-70 of E.coli RNA polymerase in transcription activatino." J.Mol.Biol.235. 405-413 (1994)
• [文献書誌] Zou,C.et al.: "Assymetric spacial arranqement of two alpha subunits withinE.coli RNA Polymerase." J.Mol.Biol.236. (1994)
• [文献書誌] Azuma,Y.et al.: "Subunits of S.pombe RNA polymerase II:Enzyma purification and strucre of the subunit qene." Nucleic Acids Res.21. 3749-3754 (1994)
• [文献書誌] Kawaqishi,M.et al.: "Cloning and sequence determination of the S.pombe rqb2 qene encodinq the subunit 2 of RNA polymerase II." Nucleic Acids Res.21. 469-473 (1994)
• [文献書誌] Kumar,A.et al.: "Minus 35-recognition reqion of E.Coli sigma 70 is inessential for inition of transcription at an extended minus 10 promoter." J.Mol.Biol.232. 406-418 (1994)
• [文献書誌] Ross,W.et al.: "A third recoqnition element in prokaryotic promoters:Involvement of the alpha subunit of RNA polymerase." Science. 262 23GE06:1994. 1407-1413
• [文献書誌] Ishihama,A.et al.: "Oprions for the Control Influenza Virus" Elsevier Sci.publ., 350 (1994)