高度好熱菌由来のDNA修復酵素の構造と機能の研究

极端嗜热菌DNA修复酶的结构与功能研究

• 批准号: 01J00809
• 负责人: 山形 敦史
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J00809/
• 关键词: DNA修復; 相同組換え; X線結晶解析; マンガンイオン; エキソヌクレアーゼ; DHHファミリーモチーフ

RecJは相同組換え、塩基除去修復、ミスマッチ修復に関わる、一本鎖DNA特異的なエキソヌクレアーゼである。特に近年、組換えと複製の総合関係に重要な役割を果たすことで注目を集めている酵素である。我々は、高度好熱菌Thermus thermophilus HB8を材料として、そのRecJ遺伝子のクローニング及び発現・精製を行った。我々は前年度までの研究概要報告書に述べたように、このRecJのX線結晶解析に既に成功している。RecJは5つの特徴的なモチーフを持っており、このモチーフを持つ蛋白質群はDHHファミリーとよばれる巨大な蛋白質ファミリーを形成する。我々が明らかにしたRecJの立体構造から、この5つのモチーフのうち4つのモチーフで保存される残基によって、活性に必須なマンガンイオンが配意されていることが分かった。また近年、他グループによって他のDHHファミリー酵素、Family IIのピロリン酸分解酵素の立体構造が明らかにされた。この酵素もまたRecJと同様にDHHファミリーのモチーフ4つでマンガンイオンを配位していた。両酵素の立体構造の重ね合わせにより、これらモチーフが完全に重なり合うことが分かり、DHHファミリーモチーフによる金属結合が高度に保存されていることが示された。ピロリン酸分解酵素の立体構造との比較も考察に入れ、我々はRecJの立体構造からAsp 80,Asp 82,Asp 159,His 161が活性に必須な残基であると予測した。それらはDHHファミリーモチーフに高度に保存されていた。我々はそれらの残基の部位特異的変異体を作り、それらのエキソヌクレアーゼ活性を調べたところ、活性の消失または著しい減少が見られた。これらの結果を基に、RecJの反応機構モデルを提出した。

RecJ is the same group change, base removal repair, In particular, in recent years, the combination of organizational change and replication has been an important part of the process. We are highly resistant to Thermus thermophilus HB8, which is a material that is highly resistant to heat and heat. We successfully analyzed the X-ray crystallography of the Recj as described in our previous annual summary report. Recj 5 characteristics of the protein group DHH, protein group DHH. The three dimensional structure of the crystal structure. In recent years, the three-dimensional structure of the enzyme Family II has been clarified. This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with a person who's been in a relationship with a person. The three-dimensional structure of the enzyme is highly conserved. A comparative study of the stereostructure of the enzyme was carried out. Asp 80,Asp 82,Asp 159,His 161 were identified as essential residues for the activity of the enzyme. The height of the tree is preserved. We have a site-specific variant of the protein, and we have a site-specific variant of the protein. The results of this study are based on the results of the study.

项目成果

山形 敦史: "The crystal structure of exonuclease RecJ bound to Mn^<2+> ion suggests how its characteristic motifs are involved in exonuclease activity"Proceeding of National Academy of Sciences, U.S.A. 99. 5908-5912 (2002)

Atsushi Yamagata：“核酸外切酶 RecJ 与 Mn^2+ 离子结合的晶体结构表明其特征基序如何参与核酸外切酶活性”Proceeding of National Academy of Sciences, U.S.A. 99. 5908-5912 (2002)