HMGタンパク質のDNA結合ドメイン構造と認識機構の解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09249217
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 吉田 充輝 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (20005648)
• 研究分担者: 白川 仁 東京理科大学, 基礎工学部, 助手 (40206280)
• キーワード: DNA結合タンパク質 / HMGタンパク質 / DNAインテレーション / プロテインキナーゼ / ドメイン構造

研究概要

1,HMG1のDNA結合ドメインのDNA認識機構の解析
HMG1タンパク質のDNA結合に主役的に働くBox Bの中で、DNAへのインターカレーションが予測される101F、102Fの結合における重要性を実験的に明らかにした。さらに分子動力学シミュレーションにより、これらの側鎖の配位と結合との関連を解析した。その結果、Box BのDNAへの結合が102F側鎖のDNAへのインターカレーションにより高められること、この側鎖の方向性を101Fが規定していることが明らかとなった。
2,HMG1、2がもつDNAインテグレーションの促進機能の発見
研究の過程で、HMG1、HMG2が外来遺伝子の宿主ゲノムDNAへの組込み(インテグレーション)を促進する活性を有することを初めて見い出し、促進反応について詳細な検索を行った。HMG1、2を発現するネオマイシン耐性遺伝子を持つプラスミドをHeLa細胞に導入し、G418で選択した。G418耐性コロニー数を計測したところ、コントロールプラスミドを導入の場合と比較して約10倍に増加していた。G418耐性細胞内にインテグレートされたプラスミドのコピー数も約2倍に増加していた。さらに、HMG1、2mRNAに対するアンチセンスRNAをHeLa細胞で発現させるとコロニー数は約1/2に減少した。以上の結果より、HMG1、2が外来遺伝子の宿主ゲノムへのインテグレーションの促進反応に直接関与していることが明らかになった。
3,HMGタンパク質によるDNA依存性プロテインキナーゼ活性促進機構を詳細に解析した。

研究成果

• [文献書誌] Sobajima,J., et al.: "Novel autoantigens of pANCA in ulcerative colitis : non-histone chromosomal proteins,HMG1 and HMG2" Clin.Exp.Immunol.107. 135-140 (1997)
• [文献書誌] Shirakawa,H., et al.: "Nuclear accumulation of HMG2 protein is mediated by basic sequence interspaced with a long DNA-binding sequence,and----" Biochemistry. 36. 5992-5999 (1997)
• [文献書誌] Yamamoto,A., et al.: "Diffrence in affinity for DNA between HMG proteins 1 and 2 determined by surface plasmon resonance measurements" J.Biochem.122. 586-594 (1997)
• [文献書誌] Yoshioka,K., et al.: "Two-step binding of HMG2 protein with DNA revealed by real-time binding measurements" Biochem.Biophys.Acta. (in press). (1998)
• [文献書誌] Nakamura,Y., et al.: "HMG1/2 box B flanked by a short basic region in HMG2 protein is a major mediator of DNA structural alteration" Biochemistry. (in press). (1998)