神経系特異的RNA結合蛋白質mouse-musashiの標的配列認識機構

神经系统特异性RNA结合蛋白小鼠武藏的靶序列识别机制

• 批准号: 06276101
• 负责人: 岡野 栄之
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06276101/
• 关键词: Mouse-musashi蛋白質; RNA結合蛋白質; 中枢神経系幹細胞; RNA結合能; CD解析; NMR解析

生物物理学的見地から、DNA結合蛋白質の構造決定はかなりされているにも拘わらず、RNA結合蛋白質の構造解析例はX線結晶解析を含め数例しかない。特にRNA-蛋白質複合体については未だほとんど解析がなされていない。この様なことから、RNA結合蛋白質は、これまで解析の進んでいるDNA結合蛋白質とはかなり異なった結合様式を呈示する可能性がある。Mouse-Musashiは、我々が同定した新しい種類のRNA結合蛋白質である。本蛋白質は、哺乳類中枢神経系の幹細胞にほぼ特異的に発現しており、中枢神経系の細胞系譜の形成に重要な役割を行っている。本研究においては、Mouse-Musashi蛋白質の分子生物学的解析とRNA-蛋白質複合体の構造解析を目指した分光学的解析を行ったものである。Mouse-Musashi蛋白質には、2つのRRM(RNA Recognition Motif)があり、N末端側に存在するものをMotifA,C末端側に存在するものをMotifBと名付けた。大腸菌を使いMotif-A,B蛋白質を大量に発現する系の開発を終了し(各々1リットル培養当たり50mg発現)、Motif B蛋白質については、1リットルの培養液からSDS-PAGEで単一バンドの精製品を、20-30mg調製する方法を開発した。精製されたMotifA,B蛋白質および全長蛋白質についてRNAホモポリマーを用いてNorth Western法によりRNA結合能を検討した。MotifA蛋白質および全長蛋白質は、最も、Gホモポリマーに強く結合することが明らかとなった。精製されたMotifAおよびMotiB蛋白質をCD解析したところ、α-ヘリックスやβ-シートなどに特徴的な吸収が観察され、既にNMR、X線解析などにより3次構造の明らかとなっているU1A蛋白質とほぼ同様の2次構造(β-α-β-β-α-β)を示すものと考えられた。現在、ドメイン単独でのNMRを解析中である。

Biophysical insights, structural determination of DNA binding proteins, structural analysis of RNA binding proteins, including X-ray crystallization analysis In particular, RNA-protein complexes are not resolved. The possibility that RNA binding proteins can be expressed in different binding patterns is discussed. Mouse-Musashi is a new type of RNA-binding protein. This protein plays an important role in the development of stem cells specific to the mammalian central nervous system and in the formation of cell lineages in the central nervous system. This study focuses on molecular biological analysis of Mouse-Musashi proteins and structural analysis of RNA-protein complexes. Mouse-Musashi protein contains two RNA Recognition Motifs (RRM), one N-terminal and one C-terminal. The development of a system for the production of large amounts of Motif-A and B proteins in Escherichia coli (50mg each) and a method for the production of Motif-B proteins in medium and culture medium (20-30mg each) was developed. The RNA binding energy of purified Motif A,B proteins and full-length proteins was investigated using the North Western method. MotifA protein is a full-length protein that binds strongly. Purified MotifA and MotiB proteins were analyzed by CD, NMR, X-ray, and the absorption characteristics of U1A proteins were observed. The third order structure of U1A protein was analyzed by CD, α-β-α-β. Now, the NMR analysis of the original sample is in progress.

项目成果

Okano,H.,Yoshikawa,S.,Suzuki,A.,Ueno.N.et al.,: "Cloning of a Drosophila melanogaster homologue of the mouse type-1 BMP-2/4 receptor:apotential decapentaplegic receptor." Gene. 148. 203-209 (1994)

Okano,H.、Yoshikawa,S.、Suzuki,A.、Ueno.N.等人：“小鼠 1 型 BMP-2/4 受体的果蝇同源物的克隆：潜在的十五麻痹受体。”

xiong,W.C.,Okano.H.et al.,: "repoencodes a glial-specific homeodomain protein required in the Drosophila nervous system." Genes and Development. 8. 981-994 (1994)

xiong，W.C.，Okano.H.et al.，：“重新编码果蝇神经系统所需的神经胶质特异性同源域蛋白。”