多重鎖DNA結合蛋白質の高次構造と多重鎖DNA認識機構

多链DNA结合蛋白的高阶结构及多链DNA识别机制

• 批准号: 09235239
• 负责人: 鳥越 秀峰
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09235239/
• 关键词: 三重鎖DNA; DNA結合蛋白質; 高次構造; DNA認識機構; Znフィンガーモチーフ

三重鎖DNAは、ホモプリン・ホモピリミジン二重鎖(pur/pyr)の主溝に沿ってホモピリミジン単鎖あるいはホモプリン単鎖がHoogsteen型の水素結合をすることにより形成する。これまで三重鎖DNA構造に結合する蛋白質は全く知られていなかった。しかし、ヒト癌遺伝子c-mycのプロモーター近傍のpur・pyr配列が形成する三重鎖DNA構造に結合し、c-mycの発現を制御する三重鎖DNA結合蛋白質MAZを、我々は単離した。この蛋白質はCys2His2型の5個のZn finger motifを有する。これまで、N末端に位置する3個のZn finger motifが三重鎖DNAと結合するのに必要な最小領域であることを確立した。また、この三重鎖DNAに結合するのに必要な最小領域の蛋白質(DBD)を大腸菌内で大量発現する系を樹立し、単品に精製することに成功した。本年度の研究では、精製したMAZのDBDと単鎖DNA、二重鎖DNA、三重鎖DNAとの結合活性をゲルシフト法で解析した。MAZのDBDはc-mycの上流配列由来のホモピリミジン単鎖DNAには結合するが、ホモプリン単鎖DNAには結合しなかった。また未修飾のホモピリミジン単鎖DNAよりも、Cを5-メチルCに置換したホモピリミジン単鎖DNAに強く結合した。さらに、K-rasやEGFRの上流配列由来のホモピリミジン単鎖DNAを共存させた結合阻害実験より、MAZのDBDがc-mycの上流配列由来のホモピリミジン単鎖DNAにある程度特異的に結合することが明らかとなった。一方、MAZのDBDはc-mycの上流配列由来の三重鎖DNAに結合した。MAZのDBDと三重鎖DNAとの結合は、ホモプリン単鎖DNAを過剰に共存させても阻害されなかったが、ホモピリミジン単鎖DNAを過剰に共存させると阻害された。さらに、MAZのDBDとc-mycの上流配列由来の二重鎖DNAとの結合は、ホモピリミジン単鎖DNAや三重鎖DNAとの結合に比べて著しく低かった。現在、X線結晶解析により、MAZのDBDと三重鎖DNAとの複合体の高次構造を明らかにし、MAZのDBDの三重鎖DNA認識機構を原子レベルで解明しようとしているところである。

Triple-locked DNA is formed along the main groove of pur/pyr by Hoogsteen-type water binding. This triple lock DNA structure binds to proteins that are fully understood. Triple-lock DNA binding protein MAZ is a protein that binds to and controls the expression of c-myc in a triple-lock DNA construct. The protein contains five Zn finger motifs of Cys2His2 type. The three Zn finger motifs at the N-terminal position are the smallest necessary domain for triple lock DNA binding. The triple-locked DNA binds to the smallest necessary domain of protein (DBD), which is produced in large quantities in E. coli, and is successfully purified. This year's research was conducted to analyze the binding activity of DBD, single-lock DNA, double-lock DNA and triple-lock DNA in MAZ. MAZ DBD c-myc upstream alignment origin of DNA binding, DNA binding Unmodified DNA is strongly bound to DNA by 5-C substitution. In addition, the upstream alignment of K-ras and EGFR is characterized by a high degree of specific binding to DNA, and the upstream alignment of MAZ and DBD to c-myc is characterized by a high degree of specific binding to DNA. A side, MAZ DBD c-myc upstream alignment origin of triple lock DNA binding MAZ DBD and triple lock DNA binding are not compatible with each other. In addition, MAZ DBD and c-myc upstream alignment origin of double-locked DNA and binding, single-locked DNA and triple-locked DNA binding, lower than the lower Now, X-ray crystallographic analysis, MAZ DBD and triple lock DNA complex high-order structure of the discovery, MAZ DBD triple lock DNA recognition mechanism of the atom to understand the solution.

项目成果

Torigoe,H.,....and Yokoyama,K.K.: "Interaction of the zinc finger protein MAZ with the(G-G:C)typed triplex DNA" J.Inorganic Biochemistry. 67. 364- (1997)

Torigoe, H.,...和 ​​Yokoyama, K.K.：“锌指蛋白 MAZ 与 (G-G:C) 型三链体 DNA 的相互作用”J.Inorganic Biochemistry。

Torigoe,H.,....and Shindo,H.: "Effect of chemical modification of oligohomopyrimidine on triplex formation:thermodynamic and kinetic studies" Nucleic Acids Symp.Ser.37. 267-268 (1997)

Torigoe,H.,...和 ​​Shindo,H.：“低聚高嘧啶化学修饰对三链体形成的影响：热力学和动力学研究”核酸 Symp.Ser.37。