权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

四本鎖構造形成DNAと蛋白質間相互作用の精密解析

精确分析形成四链结构的 DNA 和蛋白质相互作用

基本信息

批准号：
07J04702
负责人：
長門石曉
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

蛋白質結合による4本鎖DNA構造の制御に関する知見は,生体内におけるゲノムDNAの機能制御や,生体分子材料としての4本鎖構造を基盤としたDNAナノデバイスにおいて有用である。本研究員は以前に,thrombin蛋白質とDNAアプタマー(TBA)を用いて,金属カチオン非存在下においてthrombinがTBAを四本鎖構造へ誘起させることを円偏光二色性(CD)スペクトル測定によって明らかにした(Biochem.Biophys.Res.Commun.,352,812,(2007))。このThrombinとTBA間の相互作用に関する詳細な解析を行うために,動物細胞COS7を用いて前駆体prothrombinからのthrombinの大量発現を行った。イオン交換カラムクロマトグラフィー,heparinカラムクロマトグラフィーによる精製を行い,相互作用解析が可能な高純度のthrombin大量発現に成功した。これを用いて等温滴定型熱量測定によるTBAとの相互作用解析を行った結果,TBAがアンフォールド状態にあるNaCl条件下における会合定数は,TBAが4本鎖構造にフォールドしたKCl条件下における会合定数と同程度の値を示し,TBAとthrombinの複合体はいずれも1:2であった。また得られた熱力学的パラメータは,NaCl条件下においてよりエンタルピー得かつエントロピー損な相互作用であった。CDスペクトル測定の結果,KClとNaCl条件では複合体の4本鎖TBAはほぼ同じ構造であったことから,NaCl条件下におけるよりエンタルピー得かつエントロピー損な相互作用は,アンフォールドなTBAがthrombinとの結合により4本鎖構造へと誘起されたことに由来するエネルギー変化であることが明らかとなった。さらに,NaCl条件下でのthrombin結合TBAの熱安定性を測定した結果,K^+によって安定化された4本鎖TBAと同程度の安定性(約50℃)を有していることも明らかとなり,thrombinによるTBA4本鎖のループ構造の安定化がG-quartet構造の安定化に寄与していることが示唆された。これらの結果は,蛋白質によるDNA4本鎖構造の制御における生物学的な知見と,生体分子材料における4本鎖構造を基盤としたDNAナノデバイスにおいて有用なストラテジーを与えるものと期待される。

The knowledge of protein binding and the control of DNA structure in vivo, the functional control of DNA in vivo, and the use of DNA structure in vivo. In the past, we have studied the use of thrombin protein and DNA (TBA) in the absence of metal ions in the presence of TBA in a four-dimensional structure. 352,812,(2007))。Detailed analysis of the interaction between Thrombin and TBA, the use of prothrombin in animal cells The interaction analysis of the purification process, the interaction analysis, and the successful production of high-purity thrombin. The interaction analysis of TBA and TBA was carried out under the condition of NaCl, and the interaction analysis of TBA and TBA was carried out under the condition of KCl. Thermodynamics is a complex process of interaction under NaCl conditions. The results of CD and NaCl determination show that TBA has the same structure as TBA and the interaction between TBA and TBA has the same structure as TBA and TBA. In addition, the thermal stability of thrombin combined with TBA under NaCl conditions was measured. The results showed that the stability of TBA4 in K^+ solution was stable to the same degree (about 50℃). The result is that the protein DNA4-lock structure is controlled by biological knowledge, and the biological molecular material is controlled by DNA 4-lock structure.