転写終結因子Rho蛋白の分子解剖

大腸菌転写終結因子rhoは46kDaの単一サブユニットからなる六量体の蛋白質因子である。これまでの研究からrho蛋白質は大きく三つの機能領域に分けることができることが知られている。すなわちN末およそ3分の1を占めるRNA結合領域、F_1-ATPaseとのホモロジーの高い中央領域、および機能が明らかでないC末領域である。我々はrho蛋白質の構造と機能との相関について理解を深めるため、rho蛋白質の各領域にランダムな変異を系統的に導入する試みを進めてきた。これまでに、特にC末領域の変異体について詳細な解析を行ったところ、この領域がATP結合とRNA結合との双方に重要な関与をしていることが明らかになった。また、最近bovine F_1-ATPaseの結晶構造が明らかにされたので、これをモデルとしてC末領域の変異体のうちATP結合能に欠陥のあるものの変異部位をプロットしてみると、それらは、全てATP結合部位の近傍に位置することが明らかとなった。このことはrho蛋白質のATP結合領域がF_1-ATPaseのそれと同様の立体構造をとることを強く示唆する。さらに、rho六量体は従来D_3配置をとると考えられていたが、これは誤りでありF_1-ATPaseと同様にC_6対称をとることが示唆された。この考えは我々が以前得ているクロスリンク実験の結果とも合致する。

大腸菌転写終結因子rhoは46kDaの単一サブユニットからなる六量体の蛋白質因子である。これまでの研究からrho蛋白質は大きく三つの機能領域に分けることができることが知られている。すなわちN末およそ3分の1を占めるRNA結合領域、F_1-ATPaseとのホモロジーの高い中央領域、および機能が明らかでないC末領域である。我々はrho蛋白質の構造と機能との相関について理解を深めるため、rho蛋白質の各領域にランダムな変異を系統的に導入する試みを進めてきた。これまでに、特にC末領域の変異体について詳細な解析を行ったところ、この領域がATP結合とRNA結合との双方に重要な関与をしていることが明らかになった。また、最近bovine F_1-ATPaseの結晶構造が明らかにされたので、これをモデルとしてC末領域の変異体のうちATP結合能に欠陥のあるものの変異部位をプロットしてみると、それらは、全てATP結合部位の近傍に位置することが明らかとなった。このことはrho蛋白質のATP結合領域がF_1-ATPaseのそれと同様の立体構造をとることを強く示唆する。さらに、rho六量体は従来D_3配置をとると考えられていたが、これは誤りでありF_1-ATPaseと同様にC_6対称をとることが示唆された。この考えは我々が以前得ているクロスリンク実験の結果とも合致する。