亜鉛フィンガーモチーフによるDNA認識と遺伝子ターゲティング

锌指基序的 DNA 识别和基因靶向

• 批准号: 10145226
• 负责人: 杉浦 幸雄
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10145226/
• 关键词: 亜鉛フィンガー; DNA結合モチーフ; 遺伝子ターゲティング; 塩基認識; 転写制御; 人工蛋白質

亜鉛フィンガー型DNA結合モチーフは、その繰り返し構造ゆえに約3塩基ずつ認識するモジュールの連結体として見ることができ、このような特徴は亜鉛フィンガーモチーフの数を変化させることにより、任意の塩基数を認識させることが可能である。転写因子Sp1のCys_2-His_2型亜給フィンガニドメインを用いた18および27塩基加NA配列を認識する人工蛋白質の創製に始めて成功した。すなわち、Sp1の3個の亜鉛フィンガー領域を基本単位として、5アミノ酸残基のリンカーで連結させた新規蛋白質Sp1ZF6とSp1ZF9を遺伝子工学的に合成し、そのDNA結合様式ゲルシフト法、フットプリント法、メチル化干渉法などを用いて追究した。その結果、Sp1ZF6とSp1ZF9はほぼ同程度のDNA結合親和性を示した。また、GCボックスを3個連続して含むDNAフラグメントを用いて結合実験を行ったところ天然Sp1は互いに隣接しない位置に2公子結合するのに対し、Sp1ZF6とSp1ZF9はGCボックスの3'末端側の1ヶ所で1分子結合することが認められた。特に重要なことは、Sp1ZF6とSp1ZF9は、それぞれ連続した18および27塩基対配列に結合していることで、これは新規蛋白質が任意の長さの連続する非対称DNNA配列に選択的に結合できることを強く示唆している。このような亜鉛フィンガーによるDNA塩基認識を基礎にした新しい遺伝子制御分子の創製は、21世紀の遺伝子治療への貢献が期待される。

锌指DNA结合基序可以看作是一个模块链接，由于其重复结构，一次识别大约三个碱基，并且可以使用这种特征来通过改变锌指基序的数量来识别任何基本数。我们已经开始成功地创建人工蛋白质，这些蛋白质使用转录因子SP1的CYS_2-HIS_2亚筹集的指甲域识别18个和27碱基的Na序列。换句话说，新型的蛋白质SP1ZF6和SP1ZF9，由使用SP1的三个锌指五个氨基酸残基的接头连接起来，是基本单元的，是合成的遗传学工程，并是使用DNA结合凝胶移位，足迹，足迹，甲基化的甲基化干扰素以及类似的。结果，SP1ZF6和SP1ZF9显示出几乎相同的DNA结合亲和力。此外，使用包含三个连续GC框的DNA片段进行结合实验，发现天然SP1在不相邻的位置结合了两个王子，而SP1ZF6和SP1ZF9和SP1ZF9结合了GC盒3'端的一个位置的一个分子。特别重要的是，SP1ZF6和SP1ZF9分别与连续的18和27碱基对序列结合，这强烈表明新型蛋白可以选择性地结合任何长度的连续不对称的不对称DNNA序列。基于锌指DNA碱识别的新基因调节分子的创建预计将在21世纪有助于基因治疗。

项目成果

T.Kamiuchi: "Artificial Nine Zinc-Finger Peptide with 30 Base Pair Binding Sites" Biochemisrty. 37・19. 13827-13834 (1998)

T.Kamiuchi：“具有 30 个碱基对结合位点的人工九锌指肽”，生物化学 37・19（1998）。

今西 未来: "新規亜鉛フィンガータンパク質の創製" 化学. 53・7. 72-73 (1998)

今西未来：“新型锌指蛋白的创造”化学53・73（1998）。

M.Yokono: "Unique DNA Bindinh Mode of the N-Terminal Zinc Finger of Transcription Factor Sp1" Biochemisrty. 37・19. 6824-6832 (1998)

M. Yokono：“转录因子 Sp1 N 末端锌指的独特 DNA 结合模式”，生物化学 37・19（1998）。