DNA修復蛋白質の構造解析・機能解析とその連関について

DNA修复蛋白及其关系的结构和功能分析

• 批准号: 11146212
• 负责人: 加藤 龍一
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11146212/
• 关键词: DNA修復; Muts蛋白質; MutM蛋白質; UvrB蛋白質; UvrA蛋白質; X線結晶構造; 高度好熱菌; RadA蛋白質

原核生物から真核生物まで基本的に保存されているDNA修復および突然変異誘発機構を詳細に明らかにするためには、それに関わる蛋白質の立体構造を決定することが有力な情報となる。そのために、安定で結晶化も容易である高度好熱菌蛋白質を用いて結晶化等を行った。その結果、UvrBについては2.1Å分解能のX線立体構造を決定した。得られた構造を元にしてUvrBと障害塩基を含むDNAの相互作用について考察することができた。これらの結果をまとめ、数ヶ月の遅れはあったが競合グループと同じ1999年にヌクレオチド除去修復にかかわるUvrBの立体構造を初めて報告した(Nakagawa et al.)。また、MutMについては1.9Åまでのデータを得ており、蛋白質中に含まれる亜鉛原子のX線異常分散データから位相情報も収集できている(Sugahara et al.)。これらを元にしてMutMの立体構造を決定した。決定された構造から障害塩基を含むDNAとの相互作用について考察を行い、それらについてまとめた論文は現在投稿中である。また、他のDNA修復蛋白質(UvrA,UvrD,MutS)についてもX線結晶構造解析を進行中である。それと平行して、各蛋白質の溶液中での平衡論的及び速度論的解析も行った。組み換え修復にかかわるRecAについては、高度好熱菌および超好熱菌由来の蛋白質について温度との関わりを詳細に調べ、生理的温度でのみ本来の活性を発現させる性質がそれぞれの酵素にあることを初めて見出した(Maria et al.,Kato et al.)。さらに各蛋白質と補因子(DNA,ヌクレオチド)との相互作用を、蛍光スペクトルと蛍光偏光を用いて測定し平衡論的解析を行った(Yamagata et al.)。また、会合状態の変化をX線小角散乱・動的溶液散乱・ゲル濾過等の手法を用いて測定した。

Prokaryotes, eukaryotes, and basic preservation mechanisms for DNA repair and mutation are described in detail below. It is easy to crystallize and stabilize the protein. As a result, UvrB is determined by 2.1 resolution energy and X-ray stereo structure. The structure of the structure of UvrB and the interaction of DNA are studied. In 1999, the three-dimensional structure of UvrB was first reported (Nakagawa et al.). The X-ray anomalous dispersion of lead atoms in protein is collected in the phase information collection (Sugahara et al.). The three-dimensional structure of the first two elements is determined. The decision was made on the structure of the structure, the interaction between the DNA and the substrate, and the investigation of the interaction between the DNA and the substrate. X-ray crystallographic analysis of DNA repair proteins (UvrA,UvrD,MutS) is in progress. Equilibrium theory and velocity theory analysis of proteins in solution The protein of origin of highly thermophilic bacteria and superthermophilic bacteria is regulated in detail, physiological temperature is regulated in detail, and the activity of enzyme is developed in detail (Maria et al., Kato et al.)。The interaction between proteins and complementary factors (DNA, DNA, DNA) was analyzed by using polarization method (Yamagata et al.). X-ray small angle scattering, dynamic solution scattering, filtering and other methods are used to determine the state of convergence.

项目成果

Yamagata et al.: "Interaction of UvrA and UvrB proteins with a fluorescent single-stranded DNA : implication for slowconformational change upon interaction of UvrB with DNA"J. Biol. Chem.. (in press). (2000)

Yamagata 等人：“UvrA 和 UvrB 蛋白与荧光单链 DNA 的相互作用：UvrB 与 DNA 相互作用时缓慢构象变化的暗示”J.

Sugahara et al.: "Crystallization and preliminary X-Ray crystallographic studies of Thermus thermophilus HB8 MutM protein involved in repair of oxidative DNA damage"J.Biochem.. 127. 9-11 (2000)

Sugahara 等：“参与氧化 DNA 损伤修复的嗜热栖热菌 HB8 MutM 蛋白的结晶和初步 X 射线晶体学研究”J.Biochem.. 127. 9-11 (2000)

Nakagawa et al.: "Crystal structure of Thermus thermophils HB8 UvrB protein, a key enzyme of nucleotide excision repair"J. Biochem.. 126. 986-990 (1999)

Nakakawa等：“嗜热栖热菌HB8 UvrB蛋白的晶体结构，核苷酸切除修复的关键酶”J.

Spies et al.: "The RadA protein from a hyperthermophilic archaeon Pyrobaculum islandicum is a DNA-dependent ATPase that shows two disparate catalytic modes, with a transition temperature at 75C"Eur. J. Biochem.. (in press). (2000)

Spies 等人：“来自超嗜热古菌 Pyrobaculum islandicum 的 RadA 蛋白是一种 DNA 依赖性 ATP 酶，显示出两种不同的催化模式，转变温度为 75°C”Eur。

Kato et al.: "Characterization of thermostable RecA protein and analysis of its interaction with single-stranded DNA"Eur. J. Biochem.. 259. 592-601 (1999)

Kato 等人：“热稳定性 RecA 蛋白的表征及其与单链 DNA 相互作用的分析”Eur。