2重らせんDNAに結合するタンパク質の体系的構造解析のための基盤研究

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17370058
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 西村 善文 横浜市立大学, 国際総合科学研究科, 教授 (70107390)
• 研究分担者: 明石 知子 横浜市立大学, 国際総合科学研究科, 準教授 (10280728)
• キーワード: 核酸 / ゲノム / タンパク質 / 発現制御 / 老化 / 転写調節

研究概要

核内タンパク質の網羅的発現を試みた。ヒトcDNAライブラリーから核内移行シグナルを持つ候補遺伝子725遺伝子を見積もった。その内東大菅野研から315クローンをもらった。その中から95クローンについて小麦胚芽無細胞発現系を用いて発現させたところ65クローンについて発現を確認した。現在その中から構造解析に適したドメインの発現を試みている。
また転写抑制因子とコリプレッサーの構造解析を行った。約30種類以上の神経特異的な遺伝子の発現を神経前駆細胞や非神経細胞で抑制するリプレッサータンパク質のNRSF/RESTとコリプレッサーのmSin3の相互作用様式を決定した。NRSFのN末領域の中の約10アミノ酸からなる疎水性領域がSin3のPAH1ドメインと結合することを同定し両者の複合体構造をNMR法で決定した。NRSFは疎水性ヘリックスを形成しSin3のPAH1ドメインが作る4本ヘリックスバンドル構造の疎水性溝に深く埋もれていた。
さらにクロマチンリモデリング因子の構造解析を行った。転写制御でクロマチン構造の変化に関連するクロマチンリモデリング因子の一つである酵母Chd1の中にタンデムに並んだ2個のクロモドメインのCD1とCD2の立体構造を決定した。今までクロモドメインはメチル化ヒストンペプチドを認識して遺伝子のサイレンシングに関与することが報告されていたが今回の構造解析の結果メチル化ヒストンとは相互作用できないことが判明し全く新規な機能を持つクロモドメインであることが判った。結合活性を調べたところ弱いながらもDNA結合活性があった。

研究成果

• [雑誌論文] The Neural Repressor NRSF/REST Binds the PAH1 Domain of the Sin3 Corepressor by Using its Distinct Short Hydrophobic Helix. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nomura, M., Uda-Tochio, H., Murai, K., Mori, N., Nishimura, Y.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 354 ページ: 903-915
• [雑誌論文] Investigation of molecular size of Transcription Factor TFIIE in solution. (2005)
  • 著者名/発表者名: Itoh, Y., Unzai, S., Sato, M., agadoi, A., Okuda, M., Nishimura, Y., Akashi., S.
  • 雑誌名: PROTEINS. 61 ページ: 633-641
• [雑誌論文] Structural Insights into the Asymmetric Effects of Zinc-Ligand Cysteine Mutations in the Novel Zinc Ribbon Domain of Human TFIIEα for Transcription. (2005)
  • 著者名/発表者名: Okuda, M., Tanaka, A., Hanaoka, F., Ohkuma, Y., Nishimura, Y.
  • 雑誌名: J Biochem. 138 ページ: 443-449
• [雑誌論文] Evaluation of Protein-DNA Binding Affinity by Electrospray Ionization Mass Spectrometry. (2005)
  • 著者名/発表者名: Akashi, S., Osawa, R., Nishimura, Y.
  • 雑誌名: J.Amer.Soc.Mass Spectrom 16 ページ: 116-125
• [雑誌論文] Comparison between TRF2 and TRF1 on their telomeric DNA-bound structures and DNA-binding activities. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, S., Nagadoi, A., Nishimura, Y.
  • 雑誌名: Protein Sci 14 ページ: 119-130
• [図書] ラマンおよびCDによる高次構造解析-生物薬科学実験講座 核酸II核酸の分離と構造 (2005)
  • 著者名/発表者名: 西村 善文
  • 総ページ数: 385-404
  • 出版者: 廣川書店