人工亜鉛フィンガーペプチドの創製、DNA認識および遺伝子制御

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04F04435
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 杉浦 幸雄 京都大学, 化学研究所, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MUTHU Dhanasekaran 京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
• Keywords: 亜鉛フィンガー / モチーフ / 人工ペプチド / 分子設計 / DNA認識 / 遺伝子制御

Research Abstract

新しい亜鉛フィンガータンパク質の亜鉛元素の選択則や構造・機能相関性の科学的確率をはかる一方、遺伝子機能制御因子としての人工亜鉛フィンガータンパク質の創製とその機能の展開を行い、また、新規亜鉛フィンガータンパク質のNMR構造解析やDNA結合親和性・特異性の評価を検討し、亜鉛フィンガーモチーフを基礎にした核酸を認識する新しい金属フィンガーの設計・創出を追究することを目指した。さらに、触媒機能をもつ亜鉛フィンガータンパク質の開発の検討や、DNA結合能を有する単一金属フィンガーの創製のため、天然GAGAファクターを基礎とした分子設計についても展開し、亜鉛フィンガーの構造と機能との関連性について明らかにすることを計画した。まず、天然GAGAファクター(約50アミノ酸残基)およびその数種の変異体を設計し、ペプチド固相合成機で合成後、液体クロマトグラフィーで精製し、質量分析計で同定、・確認した。合成されたペプチドと亜鉛イオンとの錯体形成およびペプチドの折りたたみ構造を円偏光二色性スペクトルを測定して確認した。得られた亜鉛フィンガーペプチドの標的DNA配列への結合性については^<32>P標識DNAを用いたゲルシフト法によって評価した。その結果、天然で結合することがわかった。しかし数種の亜鉛フィンガー変異体やD型アミノ酸で合成したD型GAGAファクターは標的DNAには結合しなかった。今後、天然DNAとはミラー関係にある1型DNAを作製し、D型GAGAファクターとのDNA結合性およびNMR構造解析を遂行する予定である。