新規in vivo可視化技術を用いた真核細胞における遺伝情報発現機構の解析

利用新型体内可视化技术分析真核细胞遗传信息表达机制

基本信息

批准号：
13GS0013
负责人：
古久保哲朗
金额：
$ 217.73万
依托单位：
Yokohama City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Creative Scientific Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

すべての生命現象は必要な遺伝情報がプログラム通りに正しく発現することにより支えられている。遺伝子発現プログラムにおいて最も重要な制御段階は「転写」であり、その制御反応に関与する蛋白質の多くはすでに同定されたと考えられるが、それらの生体内における作用機構の詳細は依然として明らかではない。本研究の目的は、生物個体における遺伝子発現を非破壊的に計測する新規手法の開発を行い、その手法を用いて真核細胞の転写制御を支える分子的基盤及びその作動原理を明らかにすることである。無機リン酸のポリマーであるポリリン酸は、全ての生物に普遍的に存在し、^<31>P-NMRによる定量的なマイクロイメージングが可能であることから、遺伝子発現量をモニターする上で非常に有効なプローブになりうるものと考えられる。これまで我々は、出芽酵母、動物培養細胞、動物・植物個体を宿主とし、ポリリン酸合成酵素(または合成・蓄積に関与するタンパク質)を新規レポーター遺伝子として用いてプロモーター活性を効率よくモニタリングできる手法の開発を進めてきた。今年度は、^<31>P-MRI測定系の検出限界を打破するべく、T_1緩和時間の変化を^1H-MRIにより画像化する新規モニタリング手法の開発を行った。別途開発を進めてきた自動コロニースポッターと組み合わせることにより、少なくとも出芽酵母においては、極めて短時間に上流活性化配列(UAS)、及びコアプロモーター配列の決定を行うことが可能となった。

所有的生命现象都是由必要的遗传信息按照程序正确表达来支持的。基因表达程序中最重要的控制步骤是“转录”，尽管许多参与该控制反应的蛋白质已经被鉴定出来，但它们在体内作用机制的细节仍不清楚。本研究的目的是开发一种无损测量个体生物体基因表达的新方法，并利用该方法阐明支持真核细胞转录控制的分子基础及其运行原理。多磷酸是无机磷酸的聚合物，在所有生物体中普遍存在，并且由于使用^ 31 P-NMR的定量显微成像是可能的，因此它对于监测基因表达水平极其有用。一个有效的探针到目前为止，我们已经开发出一种方法，可以使用芽殖酵母、培养的动物细胞和个体动植物作为宿主，并使用多磷酸合酶（或参与其合成和积累的蛋白质）作为新型报告基因，有效监测启动子活性。我们一直在进行开发。今年，为了克服^<31>P-MRI测量系统的检测极限，我们开发了一种新的监测方法，利用^1H-MRI对T_1弛豫时间的变化进行成像。通过将其与单独开发的自动菌落点测仪相结合，至少在酿酒酵母中，可以在极短的时间内确定上游激活序列（UAS）和核心启动子序列。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Crystal structure of SUMO-3-modified thymine-DNA glycosylase

DOI：
10.1016/j.jmb.2006.03.036
发表时间：
2006-05-26
期刊：
JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY
影响因子：
5.6
作者：
Baba, Daichi;Maita, Nobuo;Shirakawa, Masahiro
通讯作者：
Shirakawa, Masahiro

N.Goda, T.Tenno, H.Takasu, H.Hiroaki, M.Shirakawa: "The PRESAT-vector. Asymmetric T-vector for high throughput screening of soluble protein domains for structural proteomics"Protein Science. 13・3. 652-658 (2004)

N.Goda、T.Tenno、H.Takasu、H.Hiroaki、M.Shirakawa：“PRESAT 载体。用于结构蛋白质组学的可溶性蛋白质结构域高通量筛选的不对称 T 载体”蛋白质科学 13・3。 -658 (2004)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Z.Kato, J.-G.Jee, H.Shikano, M.Mishima, I.Ohki, H.Ohnishi, A.Li, K.Hashimoto, E.Matsukuma, K.Omoya, Y.Yamamoto, T.Yoneda, T.Hara, N.Kondo, M.Shirakawa: "The structure and binding mode of interleukin-18"Nature Structural Biology. 10・11. 966-971 (2003)

Z.Kato、J.-G.Jee、H.Shikano、M.Mishima、I.Ohki、H.Ohnishi、A.Li、K.Hashimoto、E.Matsukuma、K.Omoya、Y.Yamamoto、T.Yoneda ，T.Hara，N.Kondo，M.Shirakawa：“白细胞介素18的结构和结合模式”自然结构生物学10・11（2003）。