神経細胞の分化及びインスレーター作用を制御する蛋白質の動作機構の構造的基盤

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04J04866
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 宮ノ入 洋平 国立大学法人横浜国立大学, 環境情報学府, DC2
• Keywords: 構造生物学 / NMR / 蛋白質 / 核酸 / 細胞分化 / インスレーター / 翻訳制御 / 転写制御

Research Abstract

・Musashi蛋白質
非標識、^<15>N標識及び、^<13>C,^<15>N標識されたMusashi蛋白質の大量発現及び精製法を確立し、NMRによる立体構造の解析を進めている。現在までに、Musashi蛋白質を構成するアミノ酸170残基中、150残基について主鎖及び側鎖を構成する原子を帰属する事ができた。また、原子間の距離情報や角度情報及び化学シフト値を基に、Musashi蛋白質の二次構造を、ある程度特定する事が出来た。
Musashi蛋白質と、標的mRNAのひとつであるnumb mRNA断片との相互作用様式をゲルシフト法及びN化学シフト変化法によって詳細に解析した。Musashi蛋白質はnumb mRNA断片を塩基配列特異的に認識し、非常に強く結合することが示された(解離定数K_d≒200nM)。Musashi蛋白質は二つのRNA結合ドメイン(RBD)を有しているのだが、各RBDのβ-sheet領域及び、ドメイン間のリンカー領域を用いて、numb mRNA断片と結合していることがわかった。また、両ドメインが協調的に働くことによって、標的RNAを厳密に認識し、非常に強いRNA結合能を生み出していることが示唆された。
・GSBP蛋白質
非標識及び^<15>N標識されたGSBP蛋白質の大量発現及び精製法を確立した。これらの試料を用いてインスレーターDNA断片との相互作用をCD及びNMRを用いて解析してきた。これまでの解析より、GSBP蛋白質は特定の二次構造を有していない(ランダムコイル状態)ことがわかり、インスレーターDNA断片との相互作用様式を解明するに至っていない。
また、共同研究者(東京大学 赤坂甲治教授)らが、我々が調製したGSBP蛋白質を用いて、モノクローナル抗体を作製し、GSBP蛋白質の細胞内における挙動を詳細に解明している(現在、学術雑誌に投稿中)。