単分子解析による蛋白質および蛋白質/核酸複合体の構造解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13033016
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 臼倉 治郎 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (30143415)
• Keywords: 低角度回転蒸着法 / 遺伝子の複製 / DNA / mRNA / rck / RFC / 電子顕微鏡 / 遺伝子の翻訳

Research Abstract

本研究の目的は遺伝子の複製過程を形態的側面から明らかにすることであった。すなわち、蛋白質/DNA複製複合体の動的構造を高分解能低角度回転蒸着法により解析する。RFC/PCNA/DNA複合体の立体構造解析を推進しており、これまでにRFCの構造がリング状であり、それがATPの付加により構造変化を引き起こすことは明らかとなった。複製を開始し連続的にDNA鎖を伸長する過程では、多様な機能を持つ因子が、染色体の特定のDNA配列上に一定のプログラムで集合し、刻々とその集合形態を変化させ、最終的に複製フォークと呼ばれるDNA-蛋白質複合体を形成する。ここでは再構成系を用いて、ポリメラーゼ/PCNA/RFCとDNAの複合体の形態解析をおこなった。しかし、研究期間内には完全に終わらず、現在はMemのloadingに必須と考えられているひとつのクランプローダーであるCdt1とDNAの複合体の構造を研究している。一方、翻訳過程において働く因子rck蛋白質に興味を持ち、そのおおまかな構造を決定するとともにこの蛋白質がmRNAを解くヘリカーゼであることを突き止めた。この蛋白は基質特異性があり、とりわけc-mycのmRNAに結合し、これをほどくが、必ずしも全て解くわけではなく部分的に二重になっている。恐らくリボゾームに入りやすくするためと考えられる。何れにせよ当初目的は達成でき、今後ともこのような方法により遺伝子発現の形態学的側面が明らかになることを期待している。

Research Products

• [Publications] Jiro Usukura: "A critical role for ATP in the stimulation of retinal guanylyl cyclase by Guanylyl cyclase-activated proteins (GCAPs)"J.Biol.Chem.. (In press).
• [Publications] Jiro Usukura: "DEAD-box protein rck/p54 unwinds double-stranded RNAs and has RNase activity"Gene to cells. (In press). 163-179 (2002)
• [Publications] Jiro Usukura: "Mechanism of leflunomide-induced proliferation of mitochondria in mammalian cells"Mitochondrion. 2. 163-179 (2002)
• [Publications] Jiro Usukura: "Clamp and clamp loader structures of the human checkpoint protein complexes Rad9-1-1 and Rad17-RFC"Gene to Cells. 7. 861-868 (2002)