一本鎖DNAヘアピン構造を認識する複製タンパク質の構造と機能

识别单链DNA发夹结构的复制蛋白的结构和功能

基本信息

批准号：
04254206
负责人：
正井久雄
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

一本鎖DNAヘアピン構造を特異的に認識、結合して複製複合体(プラモソーム)の形成を促進する大腸菌PriAタンパン質の構造と機能の解析から以下の結果を得た。1)種々のプラスミドから単離したPriAタンパク質の標的配列(n'サイト)は、その塩基配列の類似性から5個のグループに分類された。いずれのグループも特徴的なステム=ループ構造を形成するが、全てのグループに共通な配列は見いだされないことから、PriAタンパク質は標的配列の高次構造を認識することが示唆された。2)PriAタンパク質はDEAD/DEX.HファミリーとよばれるRNAヘリカーゼに保存されるアミノ酸モチーフと共に、CXXC(C:システイン)配列が4回繰り返されるZnフィンガー様構造を所有している。3)PriAタンパク質(732アミノ酸)のN端545アミノ酸を所持する変異体は、野性体の約1/100の比活性ではあるが、有意なDNA複製能、(d)ATP加水分解能、およびDNAヘリカーゼ能を所有していることが示された。この事実はRNAヘリカーゼ保存ドメインVIはPriAタンパク質の一本鎖DNAヘアピン結合およびそれに伴うプライモソーム形成にとっては必須でないことを示す。4)South-western法により、N端311アミノ酸のみをもつPriAタンパク質変異体はDNAに結合できるが、N端311アミノ酸を欠損しC端のみをもつ変異体は結合できないことから、PriAタンパク質のDNA結合ドメインはN端311アミノ酸内に限定された。5)PriAタンパク質はn'サイト配列をもつRNAにも特異的に結合する。しかしながら、RNA結合はPriAタンパク質の(d)ATP加水分解能を活性化できないことから、DNA結合とRNA結合は質的に異なる可能性が示唆された。

我们通过对大肠杆菌PriA蛋白的结构和功能分析得到以下结果，该蛋白特异性识别并结合单链DNA发夹结构并促进复制复合物（pramosomes）的形成。 1）从各种质粒中分离的PriA蛋白的靶序列（n'位点）根据其核苷酸序列相似性分为五组。尽管每个组都形成特征性的茎环结构，但没有发现所有组共有的序列，这表明PriA蛋白识别目标序列的高级结构。 2) PriA 蛋白具有 Zn 指状结构，其中 CXXC（C：半胱氨酸）序列重复四次，以及称为 DEAD/DEX.H 家族的 RNA 解旋酶中保守的氨基酸基序。 3)具有PriA蛋白N端545个氨基酸(732个氨基酸)的突变体的比活性约为野生型的1/100，但具有显着的DNA复制能力，(d)ATP水解能力，和事实证明他拥有DNA解旋酶的能力。这一事实表明RNA解旋酶保守结构域VI对于PriA蛋白的单链DNA发夹结合和相关引发体形成不是必需的。 4) 根据South-western方法，只有N端311个氨基酸的PriA蛋白突变体可以与DNA结合，但N端缺少311个氨基酸且只有C端的突变体则不能与DNA结合。结合域被限制在 N 端 311 个氨基酸内。 5) PriA 蛋白还与 n' 位点序列的 RNA 特异性结合。然而，RNA 结合不能激活 PriA 蛋白的 (d)ATP 水解能力，这表明 DNA 结合和 RNA 结合可能有质的不同。