全長の転写調節因子LTTR-DNA複合体の結晶構造解析と転写活性化機構の解明

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06098
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43020:構造生物化学関連
• 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: 千田 美紀 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, 特任助教 (10707467)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 転写調節因子 / X線結晶構造解析 / タンパク質ーDNA複合体

研究成果の概要

細菌の転写調節因子の1つであるLysRタイプ転写因子は、病原性関連因子産生や芳香属化合物分解に関する重要な遺伝子群の発現制御を担っている。我々は芳香族化合物分解菌の転写調節因子であるCbnRを対象として研究を行い、全長CbnR-プロモーターとDNAとの複合体の結晶構造を3.6オングストローム分解能で決定した。この成果は、LysRタイプ転写因子の中でプロモーターDNAとの結合様式を構造学的に示した世界で初めての例である。

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

LysRタイプ転写因子(LTTR)に関する研究は世界中で行われているが、LTTR-DNA複合体の再構成や結晶化が極めて難しいため、LTTRとプロモーターDNAとの構造情報に基づき結合様式を示した例はなかった。LTTRはアミノ酸生合成・芳香族化合物分解・病原性関連因子産生・酸化ストレスへの応答など多くの転写調節に関与しているため、構造情報を示すことができればLTTRがプロモーターDNAを認識する仕組みについてのジェネラルな知見を得ることができる。