大腸菌RuvCエンドヌクレアーゼの構造と機能

大肠杆菌 RuvC 核酸内切酶的结构和功能

• 批准号: 06276210
• 负责人: 岩崎 博史
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06276210/
• 关键词: RuvCタンパク質; エンドヌクレアーゼ; Holliday構造; 遺伝的相同組換え; X線結晶解析; 三次元構造; 活性中心; DNA結晶タンパク質

遺伝的相同組換えの中間体は、2種の相同な二重鎖DNAが相互に相補鎖DNAを交換して、X字様となったHolliday構造と呼ばれる構造をしている。大腸菌RuvCタンパク質は、このHolliday構造を切断し組換え産物を生成する際に働くエンドヌクレアーゼで,現在までに,遺伝学的にも生化学的にも相同組換え反応に関与することが証明されているHolliday構造特異的エンドヌクレアーゼは唯一RuvCタンパク質だけである。Holliday構造は,DNAの構造としてもユニークな高次構造をもち,それを認識してDNAの分岐鎖の正確に対称な位置で切断するRuvCエンドヌクレアーゼの基質認識機構や切断メカニズムは非常に興味深い。本研究では、このような特徴を持つRuvCタンパク質の構造と機能との相関関係を解明しようとした。本年度の研究成果は以下のとおりである。(1)蛋白工学研究所の森川博士との協同研究で、RuvCエンドヌクレアーゼの結晶解析を行い、立体構造を明らかにした。(2)RuvCミュータントの解析から,3つの機能的なドメイン(エンドヌクレアーゼの活性中心,DNA結合,2量体形成)に関与するアミノ酸残基を同定した。これらのアプローチによって,RuvCの3次元構造と,機能をうまく説明することができた。

遗传同源重组的中间体具有一种称为霍利迪结构的结构，其中两种双链DNAS交换互补链DNA相互交换。大肠杆菌RUVC蛋白是一种末日蛋白质，在切割这种霍利迪结构并产生重组产物时起作用，已被证明与遗传学中的遗传和生化反应有关。 Holliday结构具有独特的高阶结构作为DNA结构，Ruvc Endnukulearse的底物识别机制和切割机制非常有趣，这是DNA分支链的准确，准确地对称的。在这项研究中，我们试图阐明RUVC蛋白与此类特征之间的结构和功能之间的相关性。今年研究的结果如下。 （1）与蛋白质工程研究所的Morikawa博士合作，进行了Ruvc Endnukulaese的晶体分析，以揭示三维结构。 （2）RUVC突变体的分析已鉴定出三个功能域中的氨基酸残基（末端Nukulaese的活性中心，DNA键，2-量子形成）。通过这些方法，我们能够解释RUVC的三维结构和功能。