RNAポリメラーゼの構造変化による転写調節の解明

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本研究課題ではRNAポリメラーゼの構造変化によって行われる転写調節のメカニズムを解明するために生化学実験,構造解析を行った.転写反応は複雑な多段階反応であり,その中でRNAポリメラーゼの状態(構造)も変化するのではないかと考えられていた.本研究開始以前に,申請者の研究によってRNAポリメラーゼの中心部分が大きく回転するような構造変化が起こることが報告されていた.ここで観察さわた構造変化とこれまでに報告されていた生化学的解析の結果を照らし合わせて,RNAポリメラーゼの構造変化と転写メカニズム関連を総説として発表した(研究発表・雑誌論文).このような観察をもとに生化学的解析を行った.まず,これまでに観察されていたRNAポリメラーゼの2つの構造状態のそれそれを安定化する目的で,RNAポリメラーゼの内部にジスルフィド結合を導入した.次に,これらの変異体RNAポリメラーゼを用いて転写反応の生化学的解析をおこなった.その結果,RNA伸長反応等において,ジスルフィド結合の導入によってRNAポリメラーゼの活性が変化した.この結果はRNAポリメラーゼの構造変化と転写のメカニズムに密接な関連があることを示唆している.またこの他こ,RNAポリメラーゼと新規の転写因子の複合体の構造解析にも取り組み,転写因子の結合によって引き起こされる構造変化を観察した.これにより,この転写因子による転写調節機構を明らかにすることができた(投稿準備中).以上の結果は,転写のメカニズムにおけるRNAポリメラーゼの構造変化の役割を解明する上で非常に有用な情報になる.