Mechanism in Regulation of Transcription Factor containing Fe-S Clusters Sensing Oxidative Stress

含Fe-S簇的转录因子感知氧化应激的调控机制

• 批准号: 19570128
• 负责人: KOBAYASHI Kazuo
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19570128/
• 关键词: 遺伝子; ストレス; 放射線; X線; 粒子線; 生物物理; シグナル伝達; 転写因子; 酸化ストレス; DNA; 鉄イオウクラスター; 酸化還元; X線結晶解析

本研究ではバクテリアにおけるSoxRの多様な生理機能を分子レベルで解明することを目的として、構造生物学的手法による研究として、X線構造解析により大腸菌SoxRの酸化ストレスを感知する機構や酸化還元によりおこる構造変化と、機能発現を原子レベルで解明した。SoxR-DNAの複合体では2.8A、SoxRでは3.2 Aの分解能の結果が得られた。全体の構造はバクテリアの水銀解毒に働く転写因子であるMerR familyとよく似た構造を示し、センサー部位である鉄イオウクラスタードメイン、DNA結合ドメイン、ダイマー生成ドメインから成ることが分かった。DNAが結合すると、DNA結合ドメイン約9o, 鉄イオウクラスターが約6o外側に傾き、全体として大きく構造変化した。酸化ストレスセンサー部位である鉄イオウクラスターは完全に溶媒に露出し非対称の環境にあり、もう一方のサブユニットと相互作用し安定化している。この非対称の環境の酸化還元によりタンパク質の構造変化とプロモーターとの相互作用が変化すると考えられるSoxRに結合したDNAはワトソンークリック相互作用を保持したまま折れ曲がり、20塩基の長さが1塩基分だけ短くなり、その結果転写が活性化される。以上のX線構造解析により大腸菌SoxRの酸化ストレスを感知する機構および酸化還元によりおこる構造変化を解明した

This study aims to elucidate the molecular evolution of SoxR's diverse physiological functions, and to investigate the methods of structural biology. X-ray structural analysis is used to elucidate the mechanisms of SoxR's acidification, and to elucidate its structural evolution and functional discovery. SoxR-DNA complex is 2.8A and SoxR is 3.2A. All the structures are composed of mercury detoxification factors, merR family and similar structures. The structure of the whole structure is shown in the following parts: iron, iron. DNA binding is about 9 °, iron binding is about 6 °, and the whole structure is changed. Acidification of the solvent site is not a problem, but a problem of interaction. The interaction between the two components of the asymmetric environment is transformed by the structural transformation of the substance, and the interaction between the two components is maintained by the structural transformation of the substance, and the interaction between the two components is activated by the structural transformation of the substance, and the interaction between the two components is maintained by the structural transformation of the substance, and the interaction between the two components is maintained by the structural transformation of the substance, and the interaction between the two components is maintained by the structural transformation of the substance, and the interaction between the two components is activated by the structural transformation of the substance, and the interaction between the two components is maintained by the structural transformation of the substance, and the interaction between the two components is maintained by the structural transformation of the substance, and the interaction between the DNA and the structural transformation of the substance. The above X-ray structural analysis of Escherichia coli SoxR acidification process, the mechanism of acidification and the structural analysis of Escherichia coli SoxR acidification process

项目成果

Function of a bound ubiquinone in Escherichia coli quinoprotein glucose dehydrogenase

结合泛醌在大肠杆菌醌蛋白葡萄糖脱氢酶中的功能

• 发表时间: 2009
• 期刊: BioFactors 32
• 作者: G. Mustafa;Y. Ichikawa;K. Kobayashi;C. T. Migita;S. Tagawa;and M. Yamada
• 通讯作者: and M. Yamada

Electron transfer Processes in Subunit I Mutants of Cytochrome bo Quinol Oxidase from Escherichia coli

大肠杆菌细胞色素 bo 喹啉氧化酶亚基 I 突变体中的电子转移过程

• 期刊: Biosci. Biotechnol. Biochem (in press)
• 作者: K. Kobayashi;S. Tagawa;and T. Mogi
• 通讯作者: and T. Mogi

Crystal structure of the [2Fe-2S] oxidative-stress sensor SoxR bound to DNA

• DOI: 10.1073/pnas.0709188105
• 发表时间: 2008-03
• 期刊: Proceedings of the National Academy of Sciences
• 作者: Satoshi Watanabe;A. Kita;Kazuo Kobayashi;K. Miki

Dynamics of Excess Electron in Duplex DNA Studied by Pulse Radiolysis

脉冲放射分解研究双链 DNA 中多余电子的动力学

• 发表时间: 2008
• 作者: R. Yamagami;K. Kobayashi;and S. Tagawa
• 通讯作者: and S. Tagawa

Dynamics of Guanine Radical Cations in Duplex DNA Studied by Pulse Radiolysis

脉冲放射分解研究双链 DNA 中鸟嘌呤自由基阳离子的动力学

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Kobayashi;R. Yamagami;and S. Tagawa
• 通讯作者: and S. Tagawa