細胞増殖・アポトーシスを制御できる光応答性転写因子の創出

创建可以控制细胞增殖和凋亡的光响应转录因子

• 批准号: 17J00538
• 负责人: 中谷 陽一
• 金额: $ 1.34万
• 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: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J00538/
• 关键词: 転写因子; 光遺伝学; 生物物理; LOVドメイン; bHLH-ZIPドメイン

本研究では、bHLH-ZIP型転写因子の活性を光制御する新規手法の開発を目的とした。bHLH-ZIP型転写因子MAXは、二量体化して標的配列E-boxに結合することで、細胞増殖やアポトーシスに関与する遺伝子発現を調節している。このMAXの活性を光制御できれば、細胞内におけるMAXの機能を他の手法と比較して、可逆的・低侵襲的かつ高い時空間分解能でより詳細に調べることが可能になる。我々は、これまでの研究から、青色光受容体オーレオクローム(AUREO)が、青色光の受容に伴い二量体化することを明らかにしている（Y. Nakatani and O. Hisatomi, 2015など）。本研究では、このAUREOの変異体をMAXに融合することで、MAXの二量体化やDNA結合を光制御することを試みた。まず、AUREO変異体とMAXの融合タンパク質PA-MAXを作製し、in vitroでの機能評価を行った。融合位置が異なる10種類の融合タンパク質のうち、71番目の位置で融合した２種類のPA-MAXのみが暗状態で単量体化し、光依存的に二量体化してE-boxに結合した。円偏光二色性（CD）測定により、MAXの71番目のイソロイシン（Ile71）は、helix-loop-helix領域の二量体の安定性に貢献していると考えられた。そこで、この71番目の位置に着目して、部位特異的変異を加えたPA-MAXをさらに10種類作製した。中でも71番目のアミノ酸をメチオニンへと置換したPA-MAX変異体が、光依存的にE-box対する親和性を7.4倍増加させた。また、このDNA結合が、配列特異的であることも確認している。よって、本研究は、in vitroにおいてbHLH-ZIP型転写因子MAXの二量体化とDNA結合を光制御することに成功した。この研究内容については、現在論文作成中である。

This study aims to develop a new method for controlling the activity of bHLH-ZIP type transcription factors. bHLH-ZIP type writing factor MAX regulates the expression of genes associated with the binding of binary target E-boxes to cell proliferation. The activity of MAX is controlled by light, and the function of MAX in cells is controlled by other methods. The activity of MAX is controlled by light. The activity of MAX in cells is controlled by light. In this paper, we study the influence of cyan photoreceptors (AUREO) and cyan photoreceptors (Y. Nakatani and O. Hisatomi, 2015など）。In this study, we tried to control the fusion of AUREO and MAX by two-dimensional DNA binding. Aureo, Aureo Fusion positions vary from 10 types of fusion to 71 types of fusion to 2 types of PA-MAX to dark state to single volume, light dependent to double volume and E-box to combination. Polarized dichroism (CD) determination, MAX 71-point solution (Ile71), helix-loop-helix domain two-dimensional stability contribution The position of the 71 items is different from that of the 10 types of PA-MAX. The affinity of E-box for light dependence increased by 7.4 times. DNA binding and alignment specificity are confirmed. In this study, we succeeded in quantitative analysis of DNA binding in vitro by HLH-ZIP type factor MAX. The content of this research is currently in the middle of the thesis.

项目成果

Development of a light-regulated bHLH-ZIP transcription factor

光调节 bHLH-ZIP 转录因子的开发

• 发表时间: 2017
• 作者: 中谷陽一;久冨修
• 通讯作者: 久冨修