酸化DNA修復酵素MutM,OGG1,MTH1の立体構造解析

氧化DNA修复酶MutM、OGG1和MTH1的三维结构分析

• 批准号: 11146213
• 负责人: 池上 貴久
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 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-11146213/
• 关键词: 核磁気共鳴; NMR; 立体構造; 8-オキソグアニン; 修復酵素; 活性酸素; MTH1; DNA損傷

生体内においてDNAは、通常の代謝活動によって発生する活性酸素によって損傷を受ける。その中でもグアニン塩基の酸化によって生じる8-オキソグアニンは、強力な突然変異原性をもつ。本研究では、DNA中の8-オキソグアニンの除去を行う、枯草菌由来のMutM、そのヒトホモログであるOGG1、さらに、ヌクレオチドプール内の8-オキソグアニンヌクレオチドの分解を行うMutTのヒトホモログhMTH1などの修復酵素の立体構造を核磁気共鳴法(NMR)により解析した。まず、hMTH1においては、安定同位体である^<15>N,^<13>C核を導入し、多次元NMR測定により1,955個の距離情報、26個の水素結合情報、65個の主鎖二面角度情報を得た。これらの情報を基にsimulated annealing計算を行い、hMTH1蛋白質の立体構造を決定した(主鎖標準偏差=0.7Å)。その立体構造においては、平行βシートと逆平行βシートが並んで一枚の大きなシートを形成しており、そのシートを長いループで繋がれた2本のヘリックスが挟むように配置していた。さらに基質類似体との相互作用部位を化学シフト摂動法により解析した結果、基質は活性部位を考えられるMutTモチーフ周辺とヘリックスIIのN末端周辺と相互作用していることが分かった。次に、MutMは、単独では十分な溶解度を示さなかったため、DNAと複合体を形成させたところ測定に可能な条件を見い出した。MutM-DNA複合体は分子量が40kDaと非常に大きいため、測定感度が著しく低い。そこで蛋白質の重水素と、TROSY法を使用することにより主鎖原子核の部分的な連鎖帰属を行った。また、OGG1については、精製系を確立し二次元NMRスペクトルを測定したところ安全な構造をもたない部分があるので、プロテアーゼによる限定分解を行っている。

In vivo, there is no significant difference in the activity of DNA, which is usually caused by the production of active acids. In the middle of the experiment, the acid base was acidified, and the strength was suddenly changed. In this study, 8-month-old bacteria were removed from DNA, MutM was isolated from Bacillus subtilis, MutM was isolated from Bacillus subtilis, and the results were analyzed in terms of MutT, hMTH1, NMR, NMR, and so on. Two, hMTH1, lt;15>N, lt;13>C, multivariate NMR measurements were performed to determine 1955 distances, 26 moisture combinations, and 65 hosts. The standard deviation of simulated annealing calculation and hMTH1 protein stereoscopic calculation were 0.7% and 0.7%, respectively. The three-dimensional system is made, the parallel β-ray is made, the parallel β-ray is parallel, and a large one is made to make a big picture, so as to make a big picture. The results of the analysis of the results of the chemical analysis of the interacting sites of the gene-like bodies, and the results of the analysis of the active sites of the genes, the results of the MutT-like interaction sites, the results of chemical analysis, and the results of chemical analysis. The solubility of secondary, MutM, and solitary compounds shows that the complex of DNA is complex to form a complex, and it is possible to determine the conditions. The molecular weight of MutM-DNA complex 40kDa is very high, and its sensitivity is very low. The link in the part of the main nucleus in the TROSY method belongs to the line. The system is to make sure that the two-dimensional NMR is correct, that is, the data is measured, that the security is made, and that the parts of the data are analyzed, and that the decomposition is limited.