2019 年度研究成果報告書

分子進化の新しい指標に基づく転写基本因子TFIIDを含む巨大複合体の立体構造解析

研究課題

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研究課題/領域番号	17K07321
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	構造生物化学
研究機関	大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
研究代表者	安達成彦大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特任准教授 (70707489)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	分子進化 / 構造生物学 / 転写 / 複合体
研究成果の概要	転写基本因子TFIIDは全遺伝子の9割の発現制御に関わり、転写開始において中心的な役割を果たす因子である。しかし、15種類のサブユニットから構成される分子量1MDaの複合体であるため、高分解能の立体構造は未だ解析されていない。研究代表者はこれまでにTFIIDと5種類の相互作用因子の大量精製法を確立してきた。次の問題は因子の混合順序であるが、我々は近年開発した分子進化の新しい指標に基づき、進化の過程で誕生した順に混合するという着想に至った。本研究では、A. TFIIDの結晶化と結晶構造解析、B. 分子進化的解析、C. TFIIDを含む複合体の再構成と立体構造解析、を行った。
自由記述の分野	構造生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	生体内において、タンパク質などの生体分子は複合体を形成して働いている。したがって、生体分子の機能解明には、複合体の状態で立体構造を解析することが重要である。しかし、複合体の立体構造解析を行うためには、溶液中で複合体を安定に維持する条件と、複合体を結晶化する（もしくは良好なクライオグリッドを作製する）条件を一致させる必要があるため、一般的に、複合体の立体構造解析は極めて困難であることが知られている。今回の研究は、現代の生命科学において必要不可欠であるものの、いまだに困難とされる複合体の立体構造解析に対して、一般的な解を与えるといった学術的な意義を有する。