出芽酵母ヒストン脱アセチル化酵素Rpd3pによる転写抑制機構

酿酒酵母组蛋白脱乙酰酶 Rpd3p 的转录抑制机制

• 批准号: 12028233
• 负责人: 清水 光弘
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Meisei 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: 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-12028233/
• 关键词: クロマチン; ヌクレオソーム; ヒストン蛋白質; ヒストン脱アセチル化酵素; 転写抑制; 出芽酵母; DNA-蛋白質相互作用

出芽酵母のヒストン脱アセチル化酵素Rpd3pは,DNA結合蛋白質Ume6pと複合体を形成して,減数分裂特異的遺伝子群(IME2,HOP1など)の転写抑制に関与している.本研究の目的は,ヒストン脱アセチル化による転写抑制機構を明らかにすることである.まず,in vivo footprinting法によってアクチベーター蛋白質(Hap1p,Hap2/3/5p,Abf1p)の結合を調べたところ,Ume6p-Rpd3pによって抑制されているプロモーターにおいても結合していることが明らかになった.この結果は,ヒストンアセチル化-脱アセチル化によるヌクレオソームの構造変化によって転写因子のアクセッシビリティーが変化するという,従来提唱されてきたモデルでは説明できない.次に,アクチベーターHap1pのDNA結合ドメインとTBP(TATA box結合蛋白)との融合蛋白質(HAP1-TBP)を発現する株を作成して,Ume6p-Rpd3pによる転写抑制を調べた.野生型の株では,Hap1pの結合部位を挿入したHOP1-lacZの発現は,Ume6p-Rpd3pによって約100倍抑制されるが,HAP1-TBPを発現させた株では約2-3倍しか抑制されなかった.このとき,HAP1-TBPはHOP1プロモーターに結合していることが示された.従って,TBPを人為的にリクルートすることによってUme6p-Rpd3pによる転写抑制が解除された.以上の結果から,ヒストン脱アセチル化はTBPの結合を阻害する,またはRNAポリメラーゼのリクルートを阻害する,というモデルを提唱した.Rpd3pのホモログは酵母から哺乳類にまで保存されていることから,本研究の成果は,真核生物に普遍的な転写抑制機構として捉えることができると期待される.

The enzyme Rpd3p, a DNA-binding protein Ume6p complex, is involved in the inhibition of meiosis specific genetic subgroups (IME2,HOP1). The purpose of this study is to clarify the mechanism of inhibition of migration. In vivo footprinting method, the binding of protein (Hap1p,Hap2/3/5p,Abf1p) is regulated by Ume6p-Rpd3p. The result is that the structure of the system is transformed into the structure of the system, and the structure of the system is transformed into the structure of the system. The structure of the system is transformed into the structure of the system. Secondly, the DNA binding protein of Hap1 p and TBP(TATA box binding protein) and fusion protein (HAP1-TBP) were produced in the plant, and Ume6p-Rpd 3p was modulated by DNA binding inhibition. In wild-type plants, the binding site of Hap1 p was inserted into the HOP1-lacZ domain, while Ume6p-Rpd 3p was inhibited by about 100-fold. In plants with Hap1-TBP domain, the binding site was inhibited by about 2-3-fold. HAP1-TBP is a combination of HOP1 and HAP1-TBP. TBP is artificially inhibited by Ume6p-Rpd 3p. The results of this study are expected to be a universal mechanism for the inhibition of TBP binding in eukaryotes.

项目成果

M.Shimizu et al.: "Destabilization of nucleosomes by an unusual DNA conformation adopted by poly dA・poly dT tracts in vivo."EMBO Journal. 19. 3358-3365 (2000)

M.Shimizu 等人：“体内聚 dA·聚 dT 束采用的不寻常 DNA 构象导致核小体不稳定。”EMBO 杂志 19. 3358-3365 (2000)