重金属イオンによるラン藻の転写調節因子SmtBの機能制御機構の構造化学的解析

重金属离子对蓝藻转录调节因子SmtB功能调控机制的结构化学分析

• 批准号: 10179214
• 负责人: 森田 勇人
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10179214/
• 关键词: SmtB; 多次元NMR分光法; 重金属検知機構; 亜鉛イオン; 転写因子; 分子内情報変換

本研究では、重金属イオン濃度のセンサーおよび転写因子の機能を持ち、その構造機能相関の解析により、分子内情報変換機構の解明が可能である、ラン藻Synechococcus PCC 7942のSmtBに着目し、重金属イオンとの結合により誘起されるSmtBの構造変化と認識塩基配列に対する結合能の変化との相関を構造化学的に解析し、SmtBの分子内情報変換機構を原子レベルで解明することを目的とした。本年度は、大腸菌による大量発現系を用いて作製した、安定同位体標識されたSmtBを試料とし、主として、多次元NMR分光法による解析を行うことで、(1)SmtBは溶液中で二量体として存在し、機能する、(2)SmtBは、亜鉛イオンと結合していない状態で、5本のαヘリックスと2本のρ鎖から構成されており、アミド末端から3番目と4番目のαヘリックスはDNA結合モチーフであるヘリックス-ターン-ヘリックスモチーフを形成する、(3)1分子のSmtBは2原子の亜鉛イオンと結合する、(4)亜鉛イオンとの結合に伴い、SmtBの二次構造は大きくは変化せず、三次以上の高次構造が変化する、(5)SmtBに結合する2原子の亜鉛イオンのうちの1原子は、2分子のSmtBが会合して二量体を形成する会合面の領域に結合し、もう1原子の亜鉛イオンの結合には、アミド末端側のフレキシブルな領域に含まれるシステイン残基(Cys14)が重要な役割を果たしている、(6)亜鉛イオンの配位子として機能する可能性のある3つのシステイン残基(Cys14、Cys61.Cys121)のうち、Cys14とCys121は、セリン残基に置換しても認識塩基配列にに対する結合親和性は変化しないことを明らかにした。

In this study, the concentration of heavy metals and the concentration of heavy metals are related to the structure and function of the written factors.のANALYSISにより、Intra-molecular information exchange mechanism の解clarificationがpossibleである、ラン草 Synechococcus PCC 7942のSmtBに目し、Heavy metal イオンとのcombination によりinduced されるSmtBのstructural change とUnderstanding the base arrangement に対する knot Analysis of the structural chemistry related to the transformation of the synthesis energy, and the purpose of the atomic information conversion mechanism of SmtB. This year, a large number of coliform bacteria are present, the system is used for production, the stable isotope label is SmtB sample, the main test is carried out, and the multi-dimensional NMR spectroscopic method is used for analysis.うことで, (1) SmtB でThe two-dimensional body として exists in the solution, and the function is する, ( 2)SmtBは、亜 LeadイオンとcombinationしていないSTATEで、5本のαヘリックスと2本のρ lockから constitutes されており, アミドTerminal から3号目と4片目のα DNA-binding DNA-binding DNA-binding DNAモチーフを forming する, (3) 1 molecule of のSmtB は 2 atoms of の亜 lead イオンと knot合する、(4)亜 Lead イオンとの Combined に companion い、SmtB のSecondary structure は大きくは変化せず, tertiary higher-order structure が変化する, (5)SmtBに合する2atomicの亜leadイオンのうちの1atomicは, 2moleculesのSmtBが合して二quantity The body is formed and the area of the meeting surface is combined, and the 1 atom is combined and combined. , the terminal side of the のフレキシブルなcontaining まれるシステイン residue (Cys 14) It is important to cut the fruit and cut the fruit, (6) It is the machine to match the position of the lead The possibility of being able to use the residue (Cys14, Cys61.C ys121)のうち、Cys14とCys121は、セリン residues are replacedしてもKnowledge of the base arrangement にに対するbinding affinity は変化しないことを明らかにした.

项目成果

E.H.Morita: "NMR Backbone assignments of the cyanobacterial transcriptional factor, SmtB, that senses the zinc concentration in the cell" J.Biomol.NMR. 12. 453-454 (1998)

E.H.Morita：“蓝藻转录因子 SmtB 的 NMR 主干分配，可感知细胞中的锌浓度”J.Biomol.NMR。