| 研究概要 |
リン酸基結合モジュールにもとづくDNA結合部位の推定を行うために、現在までに判明しているリン酸基結合モジュールの共通の性質を抽出することができた。現在までに、リン酸基に結合するヘリックス・ターン・ヘリックス(HTH)モジュールが3つの異なる転写因子(Oct-1,Arc represor,434Cro)とDNAの修復酵素(DNA polymerase β)に存在することが明らかにされてきた。これらの蛋白質は全体の構造・機能が異なるにもかかわらず、DNA主鎖のリン酸基に結合する部位には立体構造およびリン酸基との結合様式が類似のモジュールが見いだされた。このリン酸基結合HTHモジュールは、C末端側ヘリックスのN末端に位置する主鎖のアミド基でDNAのリン酸基と水素結合することがわかった。4つのDNA結合蛋白質におけるリン酸基結合HTHモジュールのDNAとの相互作用様式、およびアミノ酸残基の特徴を詳細に調べた結果、新たに以下の3点の共通性を見いだした。i)C末端側へリックスのN末端側にあるDNAと水素結合するアミド基は、DNAと水素結合していない場合でも、蛋白質の他の原子と水素結合はしない。ii)C末端側ヘリックスが始まる一つ前のアミノ酸残基の側鎖は小型である。この部位はDNA主鎖に最接近する部位の一つである。そのため大きな側鎖を持つアミノ酸残基があると、C末端側ヘリックスのN末端側がDNAリン酸基に接近できなくなる。iii)N末端側またはC末端側のヘリックスにアルギニンまたはリジンが存在する。この残基の側鎖がDNAリン酸基と静電相互作用している。リン酸基結合HTHモジュールに見られるこれらの特徴を利用することで、DNAとの結合様式が判明していない蛋白質の、DNA結合部位および結合様式を推定できる可能性が開けた。
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