テロメア結合タンパク質群によるテロメアDNA長調節機構の解明

阐明端粒结合蛋白调节端粒DNA长度的机制

• 批准号: 20055009
• 负责人: 加納 純子
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: Osaka University (2009)Kyoto University (2008)
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20055009/
• 关键词: テロメア; テロメラーゼ; リン酸化; シェルタリン複合体; 染色体; DNA; テロメア; テロメラーゼ; リン酸化; シェルタリン複合体; 染色体; DNA

染色体末端に存在する特殊な構造体であるテロメアは、ゲノム維持、減数分裂、細胞老化のタイミングなどの様々な生命現象において重要な役割を果たすことが知られている。これまでの解析より、分裂酵母のRap1タンパク質が様々なタンパク質と相互作用することにより、様々な機能を遂行していること、すなわち、Rap1がテロメア機能の中枢としての役割を果たしていることが明らかになりつつある。特に、テロメアDNA長制御においては、Rap1はTaz1およびPoz1と直接結合することにより、テロメラーゼ(テロメアDNA伸長酵素)のテロメア末端へのアクセスを負に制御することがわかっている。そこで、Rap1を中心とした複合体形成の分子メカニズムを探るべく、まずRap1のどの領域にTaz1やPoz1などが結合するのかをYeast two-hybrid法などによって調べた。その結果、Taz1はRap1のC未端領域、Poz1はそのややN未端側に結合することがわかった。この結果を元にして、まずTaz1-Rap1結合領域の立体構造解析を行ったところ、両者の相互作用に特に重要なアミノ酸残基が同定できた。それらのアミノ酸残基に変異を導入すると、テロメア機能の欠損が見られた。さらに、Rap1のTaz1相互作用ドメインに存在するセリン、スレオニン、チロシン残基の中で、リン酸化フォームになると両者の相互作用を阻害するものを同定した。現在、そのリン酸化の生理学的意義について解析している。

端粒是染色体末端的一种特殊结构，在各种生命现象中起着重要作用，例如维持基因组维持，减数分裂和细胞衰老的时机。先前的分析表明，裂变酵母的RAP1蛋白与各种蛋白质相互作用，因此执行各种功能，即RAP1在端粒功能中起着核心作用。特别是，在端粒DNA长度控制中，发现RAP1通过直接与TAZ1和POZ1直接结合来负调节端粒端（端粒DNA扩展酶）的端粒端子。因此，为了探索以RAP1为中心的复合形成的分子机制，我们首先研究了RAP1的哪个区域与TAZ1，POZ1等结合。使用酵母两杂化方法。结果，发现TAZ1连接到RAP1的C- unenend区域，POZ1连接到其略有N-悬念侧。基于这个结果，首先，我们对TAZ1-RAP1结合区域进行了三维分析，并且可以鉴定氨基酸残基，这对于两者之间的相互作用特别重要。将突变引入这些氨基酸残基显示出端粒功能的缺陷。此外，在Rap1的TAZ1相互作用结构域中存在的丝氨酸，苏氨酸和酪氨酸残基中，鉴定了两者中磷酸化形式时抑制两者之间相互作用的丝氨酸。目前，我们正在分析其磷酸化的生理意义。