2007 Fiscal Year Annual Research Report
SUMOリガーゼPIAS/Sizファミリーのドメイン構造と分子認識機構の解明
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19570115
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| Research Institution | National Institute of Agrobiological Sciences |
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Principal Investigator |
山崎 俊正 National Institute of Agrobiological Sciences, 植物科学研究領域・タンパク質機能研究ユニット, ユニット長 (40360458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神藤 平三郎 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 植物科学研究領域タンパク質機能研究ユニット, 特別研究員 (80138966)
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| Keywords | 生物物理 / 蛋白質 / 分子認識 / 構造生物学 / SUMO化翻訳後修飾 / SUMOリガーゼ |
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| Research Abstract |
本研究は、動・植物および酵母のRING型SUMOリーガーゼE3であるPIAS/Sizファミリーの作用機構を構浩生物学的見地から解明することを目指し、本年度は以下の研究を行った。
1.酵母およびイネSiz1のN末端SAPドメインの立体構造決定とDNA認識機構の解析
溶液NMR法を用いて立体構造を決定した。イネのSAPはヒトPIAS1のSAPと同様に、4本のヘリックスで構成されるバンドル構造を形成するのに対して、酵母のSAP構造は5本のヘリックスで形成され、イネやヒトのSAPにはないヘリッソクスα5がα2及びα4と相互作用するために、DNA結合に関与するα2ヘリックスの空間配置が変化レていることを見出した。ゲルシフトアッセイとNMR滴定実験によりDNA結合能と結合様式を解析し、酵母のSAPはイネやヒトのSAPよりもDNA結合の特異性が高いことを明らかにした。
2.イネSiz1のPHDフィンガーの立体構造決定とメチル化ヒストン結合能の解析
PIAS/Sizファミリーのうち植物のSizに固有のPHD)フィンガーの機能を明らかにするために、溶液NMR法を用いて立体構造を決定した。さらに、NMR滴定実験から、イネSiz1のPHDは4位のリシンがメチル化されたヒストンH3(H4K4me3)に結合することが明らかになった。H3K4のメチル化率が低下するにつれて、PHDの結合能も低下していき、非修飾ピストンH3にはほとんど結合しない。また、このPHDはヒストンH3の9位、27位、36位めリシンやピストンH4の20位のリシンがトリメチル化されたペブチドフラグメントには結合せず、H3K4me3にのみ特異的に結合する。
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