酵母由来の転写因子PHO4の全体構造の解明

阐明酵母源转录因子 PHO4 的整体结构

• 批准号: 08780626
• 负责人: 清水 敏之
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780626/
• 关键词: 核酸蛋白質相互作用; X線解析; 転写因子; 三次元構造; 出芽酵母; ヘリックスループヘリックス; 結晶

出芽酵母の転写調節因子PHO4は312アミノ酸残基からなり、二量体として細胞内のリン酸濃度の調節系遺伝子群を制御している。本研究は、この蛋白質のDNA認識機構を原子レベルで解明し、また転写因子の全体像を明らかにすることを目的としている。63残基からなるPHO4のDNA結合ドメイン(PHO4(63))とその認識配列(UASp2:17塩基)との複合体を結晶化し、2.8A分解能でX線結晶解析により立体構造を決定した。PHO4(63)は二量体でDNAに結合しbasic-helix-loop-helix(bHLH)構造をとっていた。PHO4の認識配列であるE-boxは6塩基からなるが、PHO4は次のような極めてユニークな認識をすることが本研究により判明した。即ち、1.PHO4はE-box以外にその外側の3'塩基(2残基)をも認識する。この結果はPHO4が認識する配列がE-box以外にも共通性がみられることと合致する。2.PHO4はロイシンジッパー型の蛋白質ではないにも関わらず、E-boxの中心部の塩基を認識している。これは、これまで報告されているbHLH型の蛋白質の認識機構とは全く異なっている。これ以外にも、ループ部分の一部がヘリックス構造をとって、コンパクトな構造をとっていることもPHO4特有のユニークな構造である。一方全長のPHO4は培養条件並びに精製条件を検討した結果、界面活性剤を添加することによりかなり収率が改善することが判明した。今後はこの条件により結晶化可能な量(数十mg)の蛋白質を取得し、結晶化を行う予定である。全長の真核生物の転写因子が結晶可能な量とれる系はほとんど報告されたことがなく今後の展開に期待がもたれる。

Saccharomyces cerevisiae was used to write the factor PHO4 312, the acid residue, the intracellular acidity, the acidity, the subgroup, the control factor, the acid residue, the acid residue and the acid residue. In this study, protein DNA research institutions use atomic information technology to understand and write factors as a whole, such as the purpose of the research. 63 residue PHO4 DNA combined with PHO4 (63) complex (UASp2:17 base) the complex was crystallized and 2.8A decomposition was used to analyze the X-ray crystal structure. PHO4 (63) binary DNA combined with basic-helix-loop-helix (bHLH) was used to create a new model. PHO4

项目成果

Kato,M: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of a histidine kinase domain of the anaerobic sensor protein.ArcB from Escherichia coli" Acta.Cryst.D52. 1214-1215 (1996)

Kato,M：“来自大肠杆菌的厌氧传感器蛋白组氨酸激酶结构域的结晶和初步 X 射线分析”Acta.Cryst.D52。

Toumoto,A: "Preliminary X-ray studies on a new crystal form of PHO4-DNA complex" Acta.Cryst. D53. 103-104 (1997)

Toumoto,A：“对 PHO4-DNA 复合物新晶型的初步 X 射线研究”Acta.Cryst。

Kato,M: "Insights into Multi-step Phosphorelay from the Crystal Structure of the C-terminal Domain of ArcB.Hpt Domain" Cell. 88. 717-723 (1997)

Kato,M：“从 ArcB.Hpt 结构域 C 端结构域的晶体结构洞察多步磷光中继”细胞。