小Maf群蛋白質の構造機能相関の解明

阐明小 Maf 族蛋白的结构与功能关系

• 批准号: 12028205
• 负责人: 田中 俊之
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12028205/
• 关键词: Maf; 塩基性ロイシンジッパー; DNA結合蛋白質; 多次元NMR; 溶液構造

小Maf群蛋白質は、塩基性ロイシンジッパー(b-ZIP)を持つDNA結合蛋白質(分子量約18kD)であり、二量体を形成する相手に依存してDNA結合能や転写調節能を変化させ、遺伝子発現調節を行う。本研究は、小Maf群蛋白質の構造と機能を多次元NMR法や生化学的手法で詳細に解析し、この蛋白質の構造機能相関を原子レベルで解明することを目的とする。今年度は、DNA結合部位(EHR及びb-ZIP塩基性領域)を持つが、ロイシンジッパー部位を欠くMafGフラグメント、MafG(1-76)の三次元構造解析を行った。効率良い大腸菌発現系を用いて安定同位体標識したMafG(1-76)を調製し、一連の異種核多次元NMRスペクトルを測定した。これらのスペクトルを解析して、主鎖及び側鎖のシグナルを帰属し、また843個の構造情報を得た。これらの情報を基に構造計算を行い、MafG(1-76)の三次元溶液構造を決定した。その結果、1)3つのαヘリックスから成ること、2)N末端側23残基とC末端側12残基は、非常に運動性が高く、決まった構造を取っていないこと、3)蛋白質表面に、Arg35、Lys46、Lys53、Arg56、Arg57、Lys60から成る塩基性パッチが存在していることが明らかになった。また、小Maf群蛋白質が認識するDNAを添加すると、EHRとb-ZIP塩基性領域のNMRシグナルが変化したことから、これらの領域がDNAの認識と結合に必要十分な部位であることが推察された。今後、MafG(1-76)蛋白質(あるいはMafGそのもの)とその認識するDNAから成る複合体の三次元構造解析を行って、Mafファミリー蛋白質のDNA認識機構を詳細に明らかにする予定である。

Small Maf-group proteins are dependent on DNA binding proteins (molecular weight about 18kD), DNA binding energy, DNA regulatory energy, and gene expression regulation. In this study, the structure and function of small Maf group proteins were analyzed in detail by multiple element NMR and biochemical methods, and the relationship between structure and function of proteins was clarified. This year, DNA binding sites (EHR and B-ZIP) are maintained, and MafG(1-76) and three-dimensional structure analysis are performed. The detection of E. coli was performed using stable isotope identification (MafG(1-76)) modulation and sequential heterogeneous nuclear multiple NMR (NMR) detection. The main lock and the side lock were analyzed, and 843 structural information was obtained. This information is based on the calculation of the three-dimensional solution structure of MafG(1-76). The results are as follows: 1)3) 23 residues on the N-terminal side and 12 residues on the C-terminal side are highly mobile and have a definite structure; 3) Arg35, Lys46, Lys53, Arg56, Arg57, Lys60 are present on the protein surface. DNA binding in the EHR and B-ZIP domains is essential for understanding DNA binding. In the future, MafG(1-76) protein (MafG) protein (MafG) protein) recognition mechanism of DNA synthesis complex three-dimensional structure analysis, MafG protein DNA recognition mechanism detailed specification.