転写因子ISGF3γのサブユニット会合による構造変化と活性制御

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インターフェロン(IFN)α/βは、ウイルス感染などの刺激によって発現、分泌されるサイトカインであり、IFN受容体を介したシグナル伝達により、抗ウイルス作用や増殖抑制などの多様な生理的効果を細胞へ与えることが知られている。本年度の解析により我々は、IFN誘導遺伝子群の転写制御に関与すると考えられていた転写因子複合体Interferon-stimulated-gene factor3(ISGF3)と同一か、極めて性質の良く似た因子が、IFNα/β遺伝子のプロモーター領域に結合し、さらに実際に転写活性因子として機能していることを初めて明らかにした。この発見は生体防御という重要な役割を担うIFNシステムにおいて、IFNの生産(IFN遺伝子群の活性化)、IFNの作用(IFN誘導遺伝子群の活性化)の両者に共通にISGF3が中心的な役割を果たしている事を意味している。実際、我々の解析の結果、ISGF3のDNA結合サブユニットであるISGF3γのDNA結合領域を欠失させた変異体は細胞内でドミナントネガティブに機能し、制御サブユニットであるISGF3αと優位に複合合体を形成することにより、活性型のISGF3の精製を強く抑制することが明らかとなった。その結果、IFNの生産およびIFNによる抗ウイルス状態の成立が強く阻害された。以上の現象の分子的基礎は蛋白質同士の特異的な相互作用であり、ISGF3γと制御サブユニットとの結合ドメインの立体構造に起因していると考えられたので、その立体構造の解明を目指して研究を進めた。まず、我々の開発した、ドミナントネガティブな活性を指標とする方法を用いて生理的条件下でのISGF3γ側の必要最小限の部分の決定した。現在までに大腸菌を用いた大量発現系の基礎が確立でき、抽出法、精製法の検討を行っている。