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1993 年度 研究成果報告書概要

RNAポリメラーゼの分子解剖

研究課題

研究課題/領域番号 04454614
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 分子遺伝学・分子生理学
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, 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)
研究期間 (年度) 1992 – 1993
キーワードRNAポリメラーゼ / 転写因子 / 転写装置 / 転写制御 / 蛋白間コミュニケーション / 構造機能相関 / 大腸菌 / 酵母
研究概要

転写制御の研究は、ふたつの方向に分化しはじめた。そのひとつは、RNAポリメーゼや転写因子の分子解剖を基盤として、RNAポリメラーゼサブユニット間、RNAポリメラーゼ転写因子間の蛋白分子間のコミュニケーションの実体を解明し、その上で特定遺伝子の転写水準決定機構を理解しようとする方向である。もうひとつは、ゲノム上の遺伝子全体を対象とし、その転写水準の順位の決定とその変動の包括制御機構を解明するための全体論的研究である。後者の研究は、個別遺伝子の転写制御機構の認識が前提となるために、現在では限られた系、例えば原核生物(大腸菌か枯草菌)に限られる。
本研究は、これらの転写研究最前線の課題に正面から取り組んだもので、その一環としてRNAポリメラーゼの徹底した分子解剖を実施した。研究は、原核生物・大腸菌RNAポリメラーゼを中心に展開されたが、これと並行して、真核生物・酵母やウイルスのRNAポリメラーゼの分子解剖をも実施した。これと並行して、大腸菌ゲノムの多数の遺伝子の転写順位決定機構の先駆的研究が、RNAポリメラーゼの特異性変換機構を試験管内で実証する系を開発して進められた。
研究の最大の成果は、大腸菌RNAポリメラーゼ上で、各種転写因子の作用点の同定に成功したことであった。真核生物では、1、000種以上の転写因子が同定されているが、それらの作用機構は殆ど分かっていない。RNAポリメラーゼとの蛋白-蛋白コミュニケーションの接点の発見は、転写研究に新展開をもたらすものと評価された。なお、本研究で開発された、多数のRNAポリメラーゼ変異体より転写因子の応答能を欠いたものを単離する方法は、現在転写研究領域に広く導入され、本研究を機に世界20ケ国50研究室以上の共同研究が展開された。

  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] Zou,C.,et al.: "Mapping the Escherichia coli RNA polymerase contact site I for cAMP receptor protein." Mol.Microbiol.6. 2599-2605 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ishihama,A.: "Role of the RNA polymerase α subunit in activation." Mol.Microbiol. 6. 3283-3288 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ross,W.,et al.: "A third recognition element in prokaryotic promoters:Involvement of the α subunit of RNA polymerase." Science. 262. 1407-1413 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tanaka,K.,et al.: "Heterogeneity of the principal sigma factor in Escherichia coli:the rpoS gene product,38,is a principal sigma factor of RNA polymerase in stationary phase Escherichia coli." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 3511-3515 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ishihama,A.: "Protein-protein communication within the transcription apparatus." J.Bacteriol.175. 2483-2489 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kumar,A.,et al.: "Role of the sigma^<70> subunit of Escherichi coli RNA polymerase in transcription activation." J.Mol.Biol.235. 405-413 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ishihama,A.: "Molecular Structure of Life" Jpn.Sci.Soc.Press,Tokyo/CRC Press,Boca Raton, 281 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ishihama,A.: "Options for the Control of Invluenza" Elsevier Sci.Publ.B.V., 468 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Barbier, P., Takahashi, M., Nakamura, N., Toriyama, S.and Ishihama, A.: "Solubilization and promoter analysis of RNA polymerase from rice stripe virus." J.Virol.66(10). 6171-6174 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Giladi, H., Igarashi, K., Ishihama, A.and Oppenheim, A.B.: "Stimulation of the phage lambda pL promoter by IHF requires the carboxy terminus of the alpha-subunit of RNA polymerase." J.Mol. Biol.227. 985-990 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Gussin, G.N., Olson, C., Igarashi, K.and Ishihama, A.: "Activation defects caused by mutations in E.Coli rpoA are promoter-specific." J.Bacteriol.174(15). 5156-5160 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kimura, N., Nishida, M., Nagata, K., Ishihama, A., Oda, K.and Nakada, S.: "Expression of a recombinant influenza viral RNA in cells permanently expressing the RNA polymerase and NP genes of influenza virus." J.Gen. Virol.73. 1321-1328 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kobayashi, M., Tsuchiya, K., Nagata, K.and Ishihama, A.: "Reconstitution of influenza virus RNA polymerase from three subunits expressed using recombinant baculovirus system." Virus Res.22. 235-245 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ozaki, M., Fujita, N., Wada, A.and Ishihama, A.: "Promoter selectivity of stationary-phase forms of Escherichia coli RNA polymerase and conversion in vitro of the S1 form enzyme into a log-phase enzyme-like form." Nucleic Acids Res.20(2). 257-261 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Seong, B.L., Kobayashi, M., Nagata, K., Brownlee, G.G.and Ishihama, A.: "Comparison of two reconstitution systems for in vitro transcrition and replication of influenza virus." J.Biochem.111(4). 496-499 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Smillie, D.A., Hayward, R.S., Suzuki, T., Fujita, N.and Ishihama, A.: "Location of alkyl hydroperoxida reductase genes on the physical mpa of Escherichia coli." J.Bacteriol.174. 3826-3827 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ueshima, R., Fujita, N.and Ishihama, A.: "Identification of Escherichia coli proteins crossreacting with antibodies against region 2.2 peptide of RNA polymerase sigma subunit." Biochem. Biophys. Res. Commun.184. 634-639 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Zou, C., Fujita, N., Igarashi, K.and Ishihama, A.: "Mapping the Escherichia coli RNA polymerase contact site I for cAMP receptor protein." Mol. Microbiol.6(18). 2599-2605 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishihama, A.: "Role of the RNA polymerase alpha subunit in activation." Mol. Microbiol.6(22). 3283-3288 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Azuma, Y., Yamagishi, M.and Ishihama, A.: "Subunits of the Schizosaccharomyces pombe RNA polymerase II : Enzyme purification and structure of the subunit 3 gene." Nucleic Acids Res.21. 3749-3754 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kawagishi, M., Yamagishi, M.and Ishihama, A.: "Cloning and sequence determination of the Schizosaccharomyces pombe rpb2 gene encoding the subunit 2 of RNA polymerase II." Nucleic Acids Res.21(3). 469-473 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kolb, A., Igarashi, K., Ishihama, A., Lavigne, M., Buckle, M.and Buc, H.: "E.coli RNA polymerase, deleted in the C-terminal part of its alpha-subunit, interacts differentially with the cAMP-CRP complex at the lacP1 and the galP1 promoter." Nucleic Acids Res.21(2). 319-326 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kumar, A., Malloch, R.A., Fujita, N., Smillie, D.A., Ishihama, A.and Hayward, R.S.: "The minus 35-recognition region of Escherichia coli sigma 70 is inessential for initiation of transcription at an "extended minus 10" promoter." J.Mol. Biol.232(2). 406-418 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Lee, H.-S., Ishihama, A.and Kustu, S.: "The C-terminus of the alpha-subunit of RNA polymerase is not essential for transcription activation of sigma^<54>-holoenzyme." J.Bacteriol.175(8). 2479-2482 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ross, W., Gosink, K.K., Salomon, J., Igarashi, K., Zou, C., Ishihama, A.and Gourse, R.L.: "A third recognition element in prokaryotic promoters : Involvement of the alpha subunit of RNA polymerase." Science. 262. 1407-1413 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sakumi, K., Igarashi, K., Sekiguchi, M.and Ishihama, A.: "The Ada protein is a member of class-I transcription factor of Escherichia coli." J.Bacteriol.175(8). 2455-2457 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tanaka, K., Fujita, N., Ishihama, A.and Takahashi, H.: "Heterogeneity of the principal sigma factor in Escherichia coli : the rpoS gene product, rho^<38>, is a principal sigma factor of RNA polymerase in stationary phase Escherichia coli." Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 90. 3511-3515 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tao, K., Fujita, N.and Ishihama, A.: "Involvement of the RNA polymerase alpha-subunit C-terminal region in cooperative interaction and transcription activation with OxyR protein." Mol. Microbiol.7(6). 859-864 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] West, D., Williams, R., Rhodius, V., Bell, A., Sharma, N., Zou, C., Ishihama, A.and Busby, S.: "Interactions between the Escherichia coli cyclic AMP receptor protein and RNA polymerase at class II promoters." Mol. Microbiol.10(4). 789-797 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yamaghshi, M., Matsushima, H., Wada, A., Sakagami, M., Fujita, N.and Ishihama, A.: "Regulation of the Escherichia coli rmf gene encoding ribosome modulation factor (RMF) : Growth phase- and growth rate-dependent control." EMBO J.12(2). 625-630 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishihama, A.: "Protein-protein communication within the transcription apparatus." J.Bacteriol.175(9). 2483-2489 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kajitani, M., Kato, A., Wada, A., Inokuchi, Y.and Ishihama, A.: "Requlation of the Escherichia coli hfg gene encoding host factor-I for phage Q_<beta>." J.Bacteriol.176(2). 531-534 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kumar, A., Grimes, B., Fujita, N., Makino, K., Malloch, R.A., Hayward, R.S.and Ishihama, A.: "Role of the simga^<70> subunit of Escherichia coli RNA polymerase in transcription activation." J.Mol. Biol.235(2). 405-413 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takahashi, K., Hattori, T., Noji, S., Nohno, T., Saito, T., Fujita, N., Ishihama, A.and Taniguchi, S.: "Repression of in vitro transcription of the Escherichia coli fnr and narX genes by FNR protein." FEBS Lett.in press. (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Toyoda, T., Kobayashi, M.and Ishihama, A.: "Selective dissociation of RNA replicase from virus-infected cell ribonucleoprotein complexes." Replication in vitro of the influenza virus genome : Arch. Virol.in press. (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Zou, C., Fujita, N.and Ishihama, A.: "Assymetric spacial arrangement of two alpha subunits within the Escherichia coli RNA polymerase." J.Mol. Biol. in press. (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishihama, A.and Barbier, P.: "Molecular anatomy of iral RNA-directed RNA polymerases." Arch. Virol.in press (review).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishihama, A., Zou, C., Kobayashi, M., Kumar, A., Fujita, N., Sakurai, H.and Hayward, R.S.: "Molecular recognition in gene transcription. In" Molecular Recognition in Biological Systems (Buckin, V.et sl., eds.). in press (review).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishihama, A.: Molecular communication between Escherichia coli RNA polymerase and transcription factors, Molecular Structure and Life (Kyogoku, Y.and Nishimura, Y., eds.). Jpn. Sci. Soc. Press, Tokyo/CRC Press, Boca Raton, pp. 195-205 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishihama, A., Toyoda, T., Kobayashi, M., Yasuda, J., Asano, Y.and Nakayama, M.: Formation and control of influenza virus RNA polymerase. In : Options for the Control of Influenza (Hannoun, C.et al., eds.). Elsevier Sci. Publ. B.V., pp. 289-297 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishihama, A., Yamagishi, M., Fujita, N., Matsushima, H., Ozaki, M.and Sakurai, H.: Starvation-induced resistant state of Escherichia coli : Transcriptional and translational control at the stationary phase. In. Stress Proteins (Azuma, K., ed.), J.UOEH, pp. 25-30 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1995-03-27  

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