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: 12019236
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12019236/
• 关键词: 亜鉛フィンガー; 転写因子; モチーフ; DNA認識; 遺伝子制御; ターゲティング

亜鉛フィンガー型DNA結合モチーフは、一つのモチーフが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、この特徴的なDNA認識様式は新たなDNA結合分子の設計に極めて有用である。ヒト由来の転写因子SplのDNA認識部位を構成する亜鉛フィンガーの(Cys)_2(His)_2ドメインの中で、2つのCysをHiS残基に置換した(His)_4ドメインを有する新規人工亜鉛フィンガーペプチドを設計・創製した。(His)_4型SPlが新しいDNA認識能をもつ金属モチーフとして価値があるかどうかについて検討するため、円二色性スペクトルとNMRスペクトルを用いて構造化学的な面を、また、各種電気泳動法を用いて機能化学的な面を明らかにした。その結果、新規(His)_4ドメインは天然型と同様のββα構造をとり、GCボックスDNAに結合することがわかった。さらに、メチル化干渉法により、塩基認識様式も天然型に近いことが判明した。本知見は、初めて創製された(His)_4SplがDNA認識能を有する新規金属フィンガーとして有望であること、また、生物界において未発見である(His)_4型亜鉛フィンガーが自然界に存在しているかも知れないことを暗示している。

锌指DNA结合基序可以看作是一个模块串联体，其中一个基序一次识别三个碱基，而这种独特的DNA识别模式在新的DNA结合分子的设计中非常有用。一种新颖的人造锌指肽是由锌指（cys）_2（His）_2域中的（His）_4域设计和创建的，锌指构成了人类衍生的转录因子SPL的DNA识别位点。为了研究（His）_4 SPL作为具有新的DNA识别能力的金属基序是否有价值，使用圆形二色性和NMR光谱揭示了结构化学方面，并使用各种电泳方法揭示了功能化学方面。结果表明，新颖的（His）_4结构域具有与其天然形式相似的ββα结构，并与GC盒DNA结合。此外，甲基化干涉法表明碱识别模式与自然形式相似。这一发现意味着创建的第一个（他的）_4SPL是一种具有DNA识别能力的新型金属手指，并且（他的）_4型锌指在生物学世界中未被发现的（他的）_4型锌指可能存在。