Elucidation of the molecular mechanism in transcriptional regulatory complex of human LRH-1 by X-ray crystallography and Cryo-EM

通过 X 射线晶体学和 Cryo-EM 阐明人 LRH-1 转录调控复合物的分子机制

• 批准号: 19K05706
• 负责人: 湯本 史明
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K05706/
• 关键词: 核内受容体; 転写因子複合体; X線結晶構造解析; クライオ電子顕微鏡; X線小角散乱解析; クライオ電子顕微鏡解析; LRH-1

Liver receptor Homologue-1（LRH-1もしくはNR5A2）は初期発生で重要な役割を担うばかりりでなく、肝臓、膵臓、卵巣においても遺伝子発現制御を担う核内受容体（Nuclear Hormone Receptor）の1つである。胚性幹細胞（ES細胞）においてOct3/4の発現制御も行っていることが示されていると共に、人工多能性幹細胞（iPS細胞）の誘導においてもOct3/4を代替しうる因子であることが示されるなど、幹細胞との関わりも深いタンパク質である。さらに、この転写因子はステロイドの代謝やコレステロール、胆汁酸のホメオスタシスにも関わるのみならず、乳癌、すい臓癌といった癌との関連も報告されている。このような背景から、LRH-1分子をターゲットにした低分子の薬剤候補化合物のスクリーニングが米国を中心に行われてきている。すなわち、基礎生物学としてのみならず、医学や薬学の観点からも注目されている分子である。このLRH-1はN末端からN末端ドメイン、DNA-binding domain（DBD）、天然変性領域からなるヒンジ領域、Ligand-binding domain（LBD）から構成されるが、このLRH-1分子については、LRH-1全長、DBD-ヒンジ-LBD、DBD単独、ヒンジ-LBD、LBDの発現・精製コンストラクトを作成し、特に全長分子がDNA2重鎖に結合した形での立体構造解析を試みてきた。これまでX線結晶構造解析のための結晶化に取り組んだが、結晶が得られなかったことから、X線結晶小角散乱解析を試みた。また、精製用タグ除去によるサンプル精製条件の最適化に取り組み、クライオ電子顕微鏡解析を試みたが、サンプルの自己会合が観察された。今後、単粒子解析を行うためにはさらに精製条件を最適化し、安定な条件を見出す必要があることがわかった。

Liver receptor Homologue-1 (LRH-1) plays an important role in the early development of Nuclear Hormone Receptor. Embryonic stem cells (ES cells), artificial pluripotent stem cells (iPS cells), and stem cells (ES cells) can be induced with Oct3/4. In addition, these factors are reported in relation to the metabolism, bile acid and breast cancer. LRH-1 molecule is a candidate for low molecular weight compounds. Basic biology, medical science, molecular science The LRH-1 N-terminal fragment, DNA-binding domain (DBD), natural variant domain, Ligand-binding domain (LBD), molecular structure, molecular structure, LRH-1 full-length, DBD-binding domain, DBD-binding domain, LBD, LBD discovery, purification, and molecular structure analysis of DNA2-fold binding were studied. X-ray crystal structure analysis and crystallization analysis, X-ray crystal structure analysis. Optimization of purification conditions for the removal of impurities and impurities In the future, the particle analysis will be carried out under optimized and stable conditions.