オリゴペプチドによる核酸高次構造の認識と制御

使用寡肽识别和控制核酸构象

基本信息

批准号：
04254202
负责人：
竹内英夫
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Tohoku University
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04254202/
关键词：
核酸 DNA ペプチド B-Z転移特異的認識ウイルスヒストン

项目摘要

蛋白質による遺伝情報の発現制御過程においては、DN處上の塩基配列に対する蛋白質の識別と結合、また、その結合に伴う蛋白質、DNAの構造変化が重要を役割を果たしていると考えられる。本研究では、蛋白質中のアミノ酸部分配列のモデルとしてオリゴペプチドを採用し、核酸との相互作用を検討することによって、以下の知見を得た。原則として(Lys-X)n-Lys型のアミノ酸配列を持ち、XがGlyやAlaのような小さな残基、または、LysやArgなどの塩基性アミノ酸残基であるオリゴペプチドは、G-C塩基対からなる核酸ポリマーを右巻B型から左巻Z型に構造変換する能力を有する。これらのアミノ酸配列は、DNAの構造揺らぎ中の現れるZ型構造を特異的に認識・結合し、この構造を選択的に安定化することによって、DNAの構造変換を行なうと考えられる。一方、ウイルスPf3のコート蛋白質は、そのDNA結合領域に、他のウイルスとは著しく異なるアミノ酸配列を持つことが知られている。この特殊なアミノ酸配列は、β-シート構造を形成する能力が高く、PheやTrpなどの芳香族アミノ酸側鎖が核酸塩基と直接相互作用することによって、DNAの構造安定化と保護を行っているものと考えられる。さらに、ヒストンH1、H2BのDNA結合部位に存在するSer-Pro-Lys-lys(SPKK)の繰り返し配列の役割について検討した結果、このアミノ酸配列はA・T塩基対と特異的に認識し、塩基対内水素結合や塩基間スタッキングを弱め、DNAに二本鎖構造を暖くすることが判った。

人们认为，在控制蛋白质对遗传信息表达的过程中，蛋白质与DN上的碱基序列的鉴定和结合，以及蛋白质的结构变化和伴随其结合的DNA起着重要作用。在这项研究中，寡肽被用作蛋白质中氨基酸子序列的模型，并通过检查它们与核酸的相互作用，我们获得了以下发现。原则上，寡肽具有N-LYS类型的氨基酸序列，其中X是小残基，例如Gly或Ala，或诸如Lys或ARG等碱性氨基酸残基，具有转换由右worn b型的G-C碱基对的核酸聚合物的能力。这些氨基酸序列被认为可以明确识别并结合DNA结构波动过程中出现的Z型结构，并选择性地稳定这种结构，从而经历了DNA的结构转化。另一方面，已知病毒PF3的外套蛋白具有与其DNA结合区域其他病毒明显不同的氨基酸序列。人们认为这种特殊的氨基酸序列具有高能力形成β-折叠结构的能力，并且被认为是通过与芳香族氨基酸侧链（如PHE和TRP）直接相互作用来对DNA的结构稳定和保护。此外，我们研究了组蛋白H1和H2B的DNA结合位点中Ser-Pro-Lys-Lys（SPKK）的重复序列的作用，发现该氨基酸序列被A和T碱基专门识别，弱化了基碱基的氢键氢键合，并在base Introgen Hydogen键合，并在base Interbase Interbase堆栈中添加了Dy-s-S-S-S-S-S-Sernands dna。