2004 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノム・テキストの維持と再編に関わるタンパク質の解析
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04J54071
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
渡部 美紀 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 超好熱菌 / 制限酵素 / 修飾酵素 |
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| Research Abstract |
<目的>
制限修飾酵素遺伝子は、ウイルス、トロンスポゾンのようなゲノム寄生体とよく似た振る舞いをすると考えられている。近年、ゲノム解析などから、これら制限修飾酵素遺伝子が「動く遺伝子」として注目されてきている。このうち、II型の制限酵素は、特定の短い認識配列においてDNAの2重鎖切断を起こす。その認識配列をメチル化によって制限酵素から保護する修飾酵素の遺伝子(m)に、その制限酵素の遺伝子(r)は、隣接している
本研究は、小麦胚芽無細胞タンパク質合成系を用いた超好熱菌のII型制限酵素の大量発現をもとに、その構造解析を行い、制限酵素が特定塩基配列を認識するメカニズムや、DNA2重鎖切断を起こす機構を解明することを目的としている。また、今回対象とした超好熱菌pyroccocus abyssi のII型制限酵素は、既知の制限酵素ファミリーとは異なる、新規の構造を持つことが予想されており、構造ゲノム比較といった分野へつながると思われる。同時に、隣接している修飾酵素の発現・機能解析を行うことで、超好熱菌Pyroccocus abyssiの制限修飾酵素系を理解することを目的とする。
<結果>
細胞毒性を持つ、DNA配列特異的な、超好熱古細菌由来のII型制限酵素を、小麦胚芽無細胞タンパク合成系を用いて大量発現させ、結晶化を行った。その結果、分解能3Å程度の結晶を得ることができた。更に、小麦胚芽無細胞タンパク合成系にセレノメチオニンを導入し結晶化を行い、いくつかの結晶を得た。
また、この制限酵素に隣接するDNAメチル化酵素の機能解析を行うために、大腸菌を用いた大量発現・およびその精製条件を構築した。その後、精製されたDNAメチル化修飾酵素を用い、機能解析を行った。その結果、配列特異性および、メチル化する塩基を明らかとなった。2)至適温度、至適、至適塩濃度(NaCl)を明らかにした。
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