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2009 年度 実績報告書

ヘムセンサー転写因子NPAS2による体内時計制御と情報伝達の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 20570139
研究機関京都府立大学

研究代表者

佐上 郁子  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (10143033)

キーワードシグナル伝達 / 分子認識 / 金属タンパク質 / 体内時計 / DNA結合活性 / ガス小分子
研究概要

NPAS2のDNA結合活性のCOやNOによる制御の分子機構を明らかにすることを目的に、NPAS2のPASAヘムセンサードメインの各種変異体を作製し、DNA結合活性の解析を行った。その結果、NPAS2の野生型をはじめほとんどの変異体では、COの添加によってそのDNA結合活性が減少したが、C170AではCOによるDNA結合活性の阻害は生じなかった。これらの結果は、Cys170はCOがヘムに配位したというシグナルを機能へ伝達するために重要な残基であることを示唆している。そこで、C170S、C170M変異体を作製し同様の実験を行ったところ、C170Sは野生型と同様にCOによるDNA結合活性の阻害が見られたが、C170MはCOによる阻害を受けなかった。このことから、NPAS2のヘムセンサードメインがCOを感知しDNAに結合できない構造をとる為には、Cys残基の負極性が重要な役割を果たしていると考えられる。一方、NOはCOと同様にNPAS2の還元型ヘムに結合するが、NO添加によって野生型のDNA結合活性はむしろ増加することがわかった。さらに、NOが結合しない酸化型ヘムのNPAS2でもNOによるDNA結合活性の増加が観察されたことから、NOの効果にNPAS2ヘムへの結合は関与しないと考えられる。以上の結果は、NPAS2がCOを感知し機能変化を引き起こす構造要因が、既知のバクテリア系ガスセンサータンパク質とは異なること、またNPAS2のDNA結合活性は、COシグナルとNOシグナルを介して、それぞれ異なる機構によって制御されることを示している。また、NPAS2のPASAヘムセンサードメインの結晶化のための大量精製法を確立し、結晶化条件を検討中である。結晶化が出来れば、ほ乳動物では初めてのヘム/COセンサーの構造解析が可能となる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] ヘム転写因子NPAS2変異体の転写活性とDNA結合活性に対するCOの効果2009

    • 著者名/発表者名
      田嶋史悠、高島智之、石嶌純男、佐上郁子
    • 学会等名
      第82回日本生化学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-10-22
  • [学会発表] 時計遺伝子の転写因子NPAS2と補因子との相互作用解析2009

    • 著者名/発表者名
      芳井克洋、田嶋史悠、石嶌純男、佐上郁子
    • 学会等名
      第82回日本生化学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-10-22
  • [学会発表] 神経型一酸化窒素合成酵素のカルモジュリンによる制御機構の解析2009

    • 著者名/発表者名
      東香織里、藤本紫野、織田昌幸、石嶌純男、佐上郁子
    • 学会等名
      第82回日本生化学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-10-22
  • [学会発表] ガス状シグナル小分子CO,NOによる時計遺伝子発現制御の分子機構2009

    • 著者名/発表者名
      佐上郁子
    • 学会等名
      第82回日本生化学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-10-22
  • [学会発表] ガスセンサーNPAS2のCOセンシングと時計遺伝子制御機構の解析2009

    • 著者名/発表者名
      田嶋史悠、高島智之、石嶌純男、佐上郁子
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部例会(第459回講演会)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-05-30

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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