転写因子間の相互作用と機能発現の分子機構

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09277102
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 藤井 義明 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00098146)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 半田 宏 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (80107432) ; 萩原 正敏 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (10208423) ; 大熊 芳明 大阪大学, 細胞生体工学センター, 助教授 (70192515) ; 上田 均 国立遺伝学研究所, 形質遺伝学研究室, 助手 (60201349) ; 審良 静男 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (50192919)
• Keywords: TFIIH / TFIIE / TFIID / コアクチベーター / DSIF / Ah受容体 / STAT3 / CREB

Research Abstract

本研究班の研究課題は転写因子間の相互作用と機能発現の分子機構である。転写因子間の相互作用がどのようにして特異的遺伝子の発現に結びついて行くか、その機構の解明である。久武はTFIIHの各サブユニットの機能を明らかにするために、TFIIHのサブユニットのcDNAを各3個ずつバキュロウイルスの発現ベクターpACAB3ベクターに組み込んで、3つの発現ベクターを作製した。完全なTFIIH complexを単離するために発現量の低いERCCとMO15に各々HisタグとFLAGタグをつけて精製を行った。精製した組換え体を再構成系でアッセイしたところ、非常に高い転写活性が認められた。今後はサブユニットに変異等を導入して各サブユニットの役割を検討する予定である。同様の方法で10個のサブユニットからなるPolIIの再構成も試みる。大熊はTFIIEの34kDaサブユニットのドメイン解析を行い、TFIIEbのC末端の塩基性領域で一本鎖DNAに結合すること、TFIIaの助けを借りて二本鎖DNAにも結合すること及び基本転写活性を有する変異体のみがTFIIHによるPolIIのCTDリン酸化を促進することを示した。堀越はTFIIDのWD40リピート構造を持つ分裂酵母のサブユニットの保存性の高いアミノ酸の変異によりcytokinesisに異常を来す変異株が得られ、TFIIDが細胞分裂にも係わっていることを示した。半田は転写伸長を負に制御する因子DSIFを発見し、その構造を決定した。この因子と転写伸長を正に制御するpTEBβというリン酸化酵素が拮抗して働いていることが明らかになった。上田はFTZ-F1のコアクチベーターMBF1とMBF2の構造を明らかにしたが、FTZ-F1に種々の変異を導入してFTZ-F1の機能を調べたところ、FTZ-F1の時期特異的な発現は蛹になるために必要であることが分かった。審良はCre-Loxpシステムを用いてSTAT3の機能を検討した結果、STAT3はIL-2とIL-6のシグナルのみでなく、IL-10のシグナルにも関与していることが示された。藤井はダイオキシン受容体とも呼ばれるAh受容体がダイオキシンと結合して活性化されると一連の標的遺伝子の発現を促進するが、その標的遺伝子の中にAh受容体抑制因子の遺伝子があることが分かり、フィードバック阻害による調節があることが明らかとなった。荻原は小島の歌の学習と歌制御中枢HVCとX野のCREBのリン酸化の促進が対応することを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Sogawa,K.,et al.: "Inhibition of hypoxia induciblefactor 1 activity by nitric oxide donors in hypoxia." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 7369-7373 (1998)
• [Publications] Wang,F.,et al.: "Structureand expression of the mouse AhR Nuclear translocator(mArnt)Gene." J.Biol.Chem.273. 24867-24873 (1998)
• [Publications] Junsei,M.,et al: "Indentification of a novel mechanism of regulation of Ah(dioxin)receptorfunction." Genes Dev.13. 20-25 (1999)
• [Publications] Wada,T.,et al: "DSIF,a novel negative transcription elongation factor that regulates RNA polymeraseII processivity is compposed of human Spt4 and Spt5 homologs." Genes Dev.12. 343-356 (1998)
• [Publications] Hartzog,G.A.,et al.: "Evidence that Spt4,Spt5,and Spt6 control transcription elongation by RNA polymeraseII in Saccharomycescerevisiae." Genes Dev.12. 357-369 (1998)
• [Publications] Hirono,F.,et al.: "Functional interferenceof sp1 and NF-kB through the same DNA binding site." Mol.Cell.Biol.18. 1266-1274 (1998)
• [Publications] Kawai,T.,et al.: "ZIP-kinase,a novel serine/threoninekinase which mediates apoptosis." Mol.Cell.Biol.18. 1642-1651 (1998)
• [Publications] Akimoto,T.,et al.: "Abrogation of bronchial eosinophilic inflammation and airway hyperreactivity in STAT6-deficientmice." J.Exp.Med.187. 1537-1542 (1998)
• [Publications] Sanjo,H.,et al.: "DRAKs,novel serine/threoninekinasesrelated to DAPkinase that trigger apoptosis." J.Biol.Chem.273. 29066-29071 (1998)
• [Publications] Takemura,K.,et al.: "Yeast coctivator MBF1 mediatesGCN4-dependenttranscriptionalactivation." Mol.Cell.Biol.18. 4971-4976 (1998)
• [Publications] Okamoto,T.,et al.: "Analysis of the role of TFIIE in transcriptionalregulation through structure-functio studies of the TFIIEb subunit." J.Biol.Chem.273. 19866-19876 (1998)
• [Publications] Kusumoto,M.,et al: "Crystall ographic characterization of the DNA-binding domain of interferon regulatory factor-2 complexed with DNA." J.Struct.Biol.121. 363-366 (1999)
• [Publications] Koizumi,J.,et al.: "The subcellular localization of SF2/ASF is regulated by the direct interaction with SR protein kinases(SRPKs)." J.Biol.Chem.in press
• [Publications] Shimomura,A.,et al.: "Dominant Negative ATF1 Blocks Cyclic AMP-Induced Neurite Outgrowth in PX12D Cells." J.Neurochem.70. 1029-1034 (1998)
• [Publications] Yamamoto,T.,et al.: "Defect in cytokinesis of fission yeast induced by mutation in the WD40 repeat motif of a TFIID subunit." Genes Cells. 3. 347-355 (1998)