三重鎖DNAの構造的性質と遺伝子の機能制御における役割

三链体DNA的结构特性及其在基因功能调节中的作用

• 批准号: 07772189
• 负责人: 清水 光弘
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07772189/
• 关键词: 三重鎖DNA; スーパーコイルDNA; DNAのトポロジー; クロマチン; ヌクレオソーム; 転写制御; 酵母

1.分子内三重鎖DNAの2つの構造異性体の動的構造変化ポリプリン・ポリピリミジン(Pur・Pyr)配列が形成する分子内三重鎖DNAには,2つの構造異性体が存在する.三番目の鎖がPyrの3′側半分から成るH-y3とPyr鎖の5′側半分から成るH-y5である.本研究では,ケミカルプローブ法を用いて,この2つの異性体の動的構造変化を速度論的及び熱力学的に解析した.その結果,二重鎖から分子内三重鎖構造への転移及びH-y3またはH-y5への異性体間の変換に要する活性化エネルギー,さらに平衡時における熱力学的パラメーターを算出することができた.この結果から,以前に提唱した分子内三重鎖異性体の形成機構(M. Shimizu et al., J. Mol. Biol., 235,185-197,(1994))は,定量的に検証された.2.クロマチンの構造形成に及ぼす三重鎖DNAの影響出芽酵母のミニ染色体を用いて,様々なPur・Pyr配列をヌクレオソームの中央及びリンカーに相当する部位に挿入して,ヌクレオソーム形成に及ぼす影響をin vivoで調べた.その結果,d(G)n・d(C)nとd(A)n・d(T)nは,ヌクレオソームを破壊すること,d(GA)nはヌクレオソームのポジショニングに大きな影響を及ぼすことを明らかにした.この結果は,in vivoでの分子内三重鎖の形成が,クロマチンの機能構造の形成に関与していることを示唆している.3.DNAの転写に及ぼす三重鎖DNAの影響転写活性に及ぼす分子内三重鎖構造の影響を調べるために,S.cerevisiaeのCYClプロモーター上流にPur・Pyr配列をクローニングして,レポーターであるlacZ遺伝子と連結したプラスミドを構築している.第2項の結果と合わせることによって,in vivoでの分子内三重鎖構造,クロマチンの構造,転写活性の三者の関係を解析できる実験系となることが期待される.

1、分子内三链DNA的两种结构异构体的动态结构变化 由聚嘌呤/聚嘧啶(Pur/Pyr)序列形成的分子内三链DNA有两种结构异构体。 Pyr 的 3' 部分，以及由 Pyr 链的 5' 部分组成的 H-y5。对两种异构体的动态结构变化进行了动力学和热力学分析。结果表明，从双链体到分子内三链体结构的转变以及异构体之间向H-y3或H-y5的转变我们能够计算出所需的活化能转化率以及平衡时的热力学参数。根据这些结果，我们能够计算分子内三链异构体（M. Shimizu et al., J. Mol. Biol., 235, 185-197, (1994)) 定量验证了使用酿酒酵母微型染色体的三链DNA对染色质结构形成的影响。将序列插入核小体的中心和对应于接头的位点，并研究它们对核小体形成的影响。结果表明，d(G)n、d(C)n 和 d(A)n、d(T)n 可有效破坏核小体，并且 d(GA)n 对于核小体定位很重要。这表明体内分子内三链体的形成参与了染色质功能结构的形成。 3.三链体DNA对DNA转录的影响 分子内三链体结构对转录活性的影响 为了研究三链体DNA对转录活性的影响。希望这将成为一个可以分析分子内三链结构、染色质结构和体内转录活性之间关系的实验系统。