2004 Fiscal Year Annual Research Report
多様な方法で高度に制御されている遺伝情報維持機構の構造的基盤
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15390016
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| Research Institution | KUMAMOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
山縣 ゆり子 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (40183678)
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| Keywords | 遺伝情報維持機構 / 酵素-基質相互作用 / 蛋白質結晶学 / 構造生物学 / 生体内相互作用 |
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| Research Abstract |
遺伝情報の担い手DNAとその構成成分であるヌクレオチドは極めて強い安定性を要求される物質にも拘わらず、化学的には不安定で通常の環境下で数々の損傷を受ける。そのため、すべての生物はDNAやヌクレオチドの損傷を修復する多様な機構を備え、正確なDNAの複製と合わせて遺伝情報や生命を維持している。本研究では、DNA複製の異常基質分解、DNA複製の開始、DNA複製進行時の各場面で遺伝情報維持に働くMutT, hMTH1,NUDT5,GANP-PD, AlkBとその相互作用分子との複合体のX線結晶構造解析を行い、相互作用や生体反応、高度な制御の仕組みを原子の位置のレベルで明らかにし、機能と立体構造の多様性の中から機能発現の基本となる立体構造上の原理を発見することを目的とする。
昨年に引き続き、5種すべての蛋白質を大腸菌の発現系を用いて高純度、大量に精製し、蛋白質とリガンド(基質や生成物そのアナログ)、Co-factor存在下結晶化を行い、以下のような研究成果を得た。
MutTについては、昨年度の生成物複合体に続き、基質複合体の高分解能X線結晶構造解析を行うと共に様々な条件下Mn^<2+>のSoakingを行い、結晶内で加水分解反応を起こさせることに成功、それぞれの反応過程のスナップショットを得、反応機構解明に貢献した。
hMTH1については生成物である8-oxo-dGMP、基質である8-oxo-dGTPと2-OH-dATPとの複合体の結晶化に成功、X線結晶構造解析を行った結果、hMTH1の幅広い基質特異性発現の新しい構造学的基盤が解明された。
NUDT5-8-oxo-dGMP-Mn^<2+>3元複合体のより高分解能結晶の調製のためTagの除去に成功、現在インタクトな蛋白質を用いて結晶化を試みている。GANP-PDとAlkBについては、それぞれ昨年に引き続き結晶化を行っている。
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Research Products
(7 results)
