真核生物ゲノムの遺伝子情報発現における基本転写因子の制御的役割の解明

阐明基本转录因子在真核基因组遗传信息表达中的调节作用

基本信息

批准号：
12206051
负责人：
大熊芳明
金额：
--
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
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-12206051/
关键词：
転写 Pol II 基本転写因子 TFIIE 線虫 CTD セリンリン酸化 DNA結合

项目摘要

1.Pol II転写開始におけるヒトTFIIEβの二本鎖DNA結合領域の機能解析ヒトTFIIEは、αとβがα2β2の4量体を形成し、転写開始と伸長への移行に機能する。転写開始では、TFIIEが転写開始点すぐ上流に結合し、複合体活性化とDNAの一本鎖開裂を助ける。我々は、TFIIEβ中央コア領域が二本鎖DNAとの結合領域で、羽状-ヘリックス構造をとることをNMRを用い明らかにした。そこで、この領域のDNA結合アミノ酸残基の機能解析を行った。DNA結合残基に点突然変異を導入すると、転写活性が著しく低下した。また、この領域が転写開始の際、DNA結合に重要であることを明らかにした。2.線虫TFIIEを用いたPol IIの転写開始から伸長への移行段階の解析我々は、TFIIEの機能を解析する目的で線虫TFIIEを単離しヒトTFIIEと比較検討した。ヒトと線虫TFIIEのサブユニットを組み合わせたキメラTFIIEを発現・精製し、転写再構成系にてヒトTFIIEと機能的互換性を検討したところ、線虫βはヒトβと部分的に置き換ったが、線虫αは置き換らなかった。原因を検討すると、線虫αはヒトβとの結合活性が10%以下となりヒトTFIIEの様な転写活性を示さないことが分った。一方、線虫βはヒト転写系では伸長への移行活性が低かった。TFIIEは、Pol II最大サブユニットのCTD配列の2番目と5番目セリンのTFIIHによるリン酸化を促進する。ヒトαと線虫βのキメラでCTDリン酸化を調べると、5番目セリンリン酸化活性が著しく低下していた。今回、伸長への移行はPol IICTDの5番目セリンリン酸化と密接な関連性があることが示唆された。ヒトゲノム解読が完了しようという今、「情報はいかに発現されて機能するのか」という問題が、今後のテーマになる。我々の結果は、生命現象を解明する重要な指標と成ると考える。

1。在POL II转录引发的人TFIIEβ的双链DNA结合区域的功能分析人TFIIE形成α2β2的α和β四聚体，并在转录起始和延伸的过渡中起作用。在转录启动时，TFIIE立即结合转录起始点的上游，以复杂的激活和DNA的单链裂解为协助。我们使用NMR证明了TFIIEβ中心核心区域是具有双链DNA的结合区域，并采用钉螺旋结构。因此，对该区域的DNA结合氨基酸残基进行了功能分析。将点突变引入DNA结合残基可显着降低转录活性。还揭示了该区域对于在转录开始时DNA结合很重要。 2。分析从转录开始到使用线虫TFIIE的POL II伸长的过渡阶段，我们分离了线虫TFIIE，并将其与人类TFIIE进行了比较，目的是分析TFIIE的功能。结合了人类和线虫TFIIE亚基的嵌合TFIIE被表达和纯化，并使用转录重建系统研究了与人TFIIE的功能兼容性，尽管线虫β部分替换了人类β，C。α仍未替换。研究原因时，发现线虫α与人β的结合活性小于10％，并且不表现出类似于人类TFIIE的转录活性。另一方面，线虫β在人类转录系统中的伸长活性较低。 TFIIE促进了Pol II最大亚基的CTD序列的第二和第五丝氨酸的TFIIH磷酸化。当在人α和线虫β的嵌合体中检查CTD磷酸化时，第五丝氨酸磷酸化活性显着降低。在这里，有人提出向伸长的过渡与POLICTD的第五丝氨酸磷酸化密切相关。现在，人类的基因组解码即将完成，“如何表达信息和运作”的问题将是未来的主题。我们认为，我们的结果是阐明生活现象的重要指标。