転写制御タンパク質の高次構造とDNA結合様式の解析

转录调控蛋白的高阶结构和DNA结合模式分析

• 批准号: 08260201
• 负责人: 菊池 康夫
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 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: 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-08260201/
• 关键词: DNA結合タンパク質; 転写因子; Zn-フィンガー; bHLH; PAS

本研究の目的は外来薬物代謝酵素P4501Λ1の発現調節に関与する転写制御タンパク質群を大腸菌で大量発現させ高次構造とDNA結合方式を解析することである。P-4501Λ1の遺伝子5'上流には構成的発現に関与するBTE (Basic transcriptional element)、誘導的発現に必要なXRE (Xenobioticresponsive element)の2種類の転写制御領域があり、各々に転写制御タンパク質が結合する。BTEに結合する転写因子BTEBのDNA結合活性には3回連続するZn-フィンガーモチーフとそのN末端側に隣接する塩基性の領域が必要である。このDNA結合領域を大腸菌で大量発現させ、精製を完了した。13-C、15-Nでダブルラベルしたタンパク質の高次構造は東京都臨床医学総合研究所の稲垣冬彦博士の協力により、三重共鳴三次元NMR法による解析が順調に進行中である。現在、約70%のシグナルの同定が完了している。さらに、このタンパク質とDNAとの複合体の高次構造解析も試み、DNAの結合によるタンパク質の動的構造変化を明らかにし、タンパク質とDNAの相互作用をより詳細に検討する予定である。P4501Λ1の誘導的発現に必要なXRE領域に結合するタンパク質はAhR (Arylhydro-carbon Receptor)と Arnt (AhR nuclear translocator)のヘテロ二量体である。両タンパク質はDNA結合ドメイン(bHLH)、リガンド結合ドメイン(PAS)、二量体形成ドメイン(bHLH+PAS)をもつ新しいタイプの転写因子で、そのDNA結合活性とヘテロ二量体形成様式をタンパク質の高次構造に基づいて理解することが待たれている。これまでに、両者のbHLH+PASドメインを大腸菌で発現させることに成功した。精製の後DNA結合活性をもつヘテロ二量体を形成することにも成功した。bHLHあるいはPAS領域をそれぞれ単独で、また両者を含むbHLH+PASドメインを大腸菌で発現させ構造解析に適する試料を大量調製することを目指して検討を続けている。

The aim of this study was to analyze the regulation of the expression of P4501^1, a foreign chemical metabolizing enzyme, in E. coli, and its higher-order structure and DNA binding mode. P-4501/1 has two types of control fields, which are related to the occurrence of BTE (Basic transcriptional element) and XRE (Xenobiotic responsive element) and the occurrence of induction. BTE binding factor BTEB DNA binding activity is necessary for 3-loop linkage between Zn-2 and N-terminal region. This DNA binding domain is produced in large quantities and purified. 13-C, 15-N, 13-C, 15-N, 15-N, 15-C, 15-N, 15-N, Now, about 70% of the total number of people in the same group has been completed. In addition, higher-order structural analysis of the complex between protein and DNA, DNA binding, structural transformation of protein and DNA interaction, detailed analysis of the predetermined. P4501 Δ 1 is necessary for induction of XRE domain binding between AhR (Arylhydro-carbon Receptor) and Arnt (AhR nuclear translocator). The DNA binding activity and the molecular structure of the complex DNA binding agent (bHLH), the complex binding agent (PAS), and the complex formation agent (bHLH+PAS) are discussed in detail. This is the first time that the bacteria have been successfully detected. After purification, the DNA binding activity was reduced to two levels. bHLH+PAS is the only one that can be used to analyze the structure of the sample.

项目成果

M. Ema: "Two New Members of the Murine Sim Family Are Transcriptionaol Repressors and Show Different Expression Patters during Mouse Embryogenesis" Molecular and Cellular Biology. 16・10. 5865-5875 (1996)

M. Ema：“小鼠 Sim 家族的两个新成员是转录抑制因子，并在小鼠胚胎发生过程中表现出不同的表达模式”《分子和细胞生物学》16・10（1996）。