転写制御タンパク質機能ドメインの大量発現および高次構造解析

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本研究では外界シグナルに応じて遺伝子の発現調節をおこなう転写制御タンパク質機能の特徴ある機能ドメインの構造解析をめざすと同時に新たな情報伝達因子の探索、機能解析を通じて遺伝子発現制御の機構を解明することを目的とする。1 BTEBのDNA結合ドメインの高次構造解析薬物代謝酵素CP1A1遺伝子の構成的転写調節配列BTEに結合するBTEBのDNA結合ドメインはC2H2型Zn-フィンガーモチーフとそのN端に隣接する塩基性領域も含む。このドメインの13-C、15-N二重ラベル体を大量調製し稲垣冬彦教授(北大)のご幸力でNMRスペクトルを解析し、精密化を行った。さらにDNA複複合体形成を確認しその至適化をおこなった。2 共発現法によるPASドメイン二量体の大量発現CYP1A1遺伝子の誘導的転写調節配列XRE配列には受容体型転写因子AhRとArntのヘテロ二量体が結合する。両者のDNA結合ドメインにはbHLHとPASモチーフがある。PAS領域は大腸菌で発現させると大部分が不溶性タンパク質のなるのでAhRとArntを大腸菌で共発現させたところタンパク質の溶解性は格段に向上し強いXRE配列結合活性をもつヘテロ二量体が生成した。この二量体をAhR-Arnt-XRE三成分複合体とし大量精製する方法を確立した。またヘテロ二量体のDNA(XRE配列)結合体の解離定数を10nMと決定した。(発表準備中)。3 薬物代謝酵素CYP1A2の発現調節CYP1A2の発現はCYP1A1と同様にAhR/Arntヘテロ二量体が必要であるが遺伝子の発現調節領域に直接結合する因子は未知であった。マウス肝臓からこの因子を精製し、LBP-1と同定した。また、LBP-1とAhR、Arntとの協調によるCYPIA2の発現調節モデルを明らかにした。(発表準備中)4 低酸素シグナルにおよぼすNOの役割低酸素状態における血管新生やがん組織の増殖に関わるHIFの成分HIF1-αはbHLH-PASドメインを持つ転写因子である。HIF1-αのPro(564)をO2依存的に水酸化するProlyl HydroxylaseはNO(Nitric oxide)によって低酸素状態でも酵活性が上昇しHIF1-αの活性化を抑えることを見いだした(発表準備中)