RNAポリメラーゼIIによる転写伸長反応を制御する因子群の機能解析

RNA聚合酶II转录延伸反应控制因素的功能分析

• 批准号: 03J50311
• 负责人: 遠藤 正紀
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J50311/
• 关键词: 転写伸長因子; 転写伸長反応; 試験管内転写再構成系; ヒトSpt6; 一時停止; 分子スイッチ; 精子形成; 転写伸長複合体; 核抽出液; 部分再構成; ゲルシフト法; バキュロウイルス発現系; 遺伝子発現; 転写伸長制御; 伸長複合体; カラムクロマトグラフィー

当研究室では新規転写伸長因子DSIFとNELFを精製・同定し、両因子が協調的に転写伸長反応の一時停止を誘導することを報告した。さらに、伸長因子P-TEFbによるRNAPIIのリン酸化を分子スイッチとして伸長反応が再開するモデルを提唱した。しかし伸長反応の再開、即ち一時停止を境にした初期から後期への移行に関わる因子や、その分子メカニズムに関しては未だに不明な点が多い。そこで本研究では、伸長反応の一時停止と再開に関わる因子群の同定と解析を通して、新たな転写伸長制御機構の解明を目的とした。本研究では新規因子の評価系として、精製RNAポリメラーゼII(RNAPII)と鋳型DNAのみから構成される試験管内再構成転写系を新規に構築した。一時停止の誘導にDSIFとNELFだけで必要十分であることは本評価系でも再現した。また、その再開にP-TEFbだけでは不十分であることも再現した。本研究では再開に関わる新規因子として、当研究室を含めた様々なグループの報告やデータベースの情報からヒトSpt6(hSpt6)に注目した。hSpt6を本評価系で解析したところ、hSpt6は一時停止の誘導には関与しないが、P-TEFbのリン酸化活性依存的に再開を誘導することを明らかにした。また、変異型hSpt6を用いた解析から、P-TEFbによってリン酸化されるC末端領域が機能に重要であることを明らかにした。我々は昨年度、hSpt6がDSIFと協調的に後期の伸長反応を促進することを報告している。本研究ではこの報告を併せて、P-TEFbによるリン酸化を分子スイッチとしてDSIFの協調因子がNELFからhSpt6に切り替わり、伸長反応が初期から後期へ移行するモデルを提唱した。なお、第28回日本分子生物学会年会において上記の成果をポスター発表した。また、P-TEFbによる伸長制御と精子形成に関する共同研究が論文発表された。

该实验室报告说，新的转移扩展因子DSIF和NELF被纯化和鉴定，并且这两个因素都将导致合作中转录扩展反应的暂停。此外，它提出了一个模型，其中将延伸反应作为分子开关恢复为分子开关，该模型是通过扩展因子P-TEFB作为分子开关的RNAPII磷酸化。但是，仍然有许多与伸长反应的恢复有关的未知因素，即从下半年到下半年的过渡，这是由于停顿所致。因此，在这项研究中，目的是通过鉴定和分析涉及延伸反应的涉及的因素来阐明新的转移扩展控制机制。在这项研究中，作为对新因素的评估系统，已在试管重建转录系统中新建造了一个新因素，该转录系统由纯化的RNA聚合酶II（RNAPII）和霉菌DNA组成。评估系统是在评估系统中复制的，即单独使用DSIF和NELF对于悬架是必要的，并且足够。它还重现的是，仅P-TEFB就不足以恢复。在这项研究中，我们专注于来自各个组的人类SPT6（HSPT6），包括我们的实验室和数据库信息，是与恢复有关的新因素。主评估系统中HSPT6的分析表明，HSPT6不参与悬浮指导，而是指导P-TEFB的磷酸化活性的恢复。使用突变体HSPT6的分析表明，由P-TEFB磷酸化的C末端区域对于功能很重要。去年，我们报告说，HSPT6将与DSIF合作，以促进下半年的扩展反应。此外，这项研究提出了一个模型，在该模型中，DSIF协调器从NELF转换为HSPT6作为分子开关，使用P-TEFB的磷酸化作为分子开关，而模型从最初的下半场转移到了下半年。上述结果在日本分子生物学学会第28届年会的第28届年会上宣布。此外，P-TEFB发表了一篇关于扩展控制和精子形成的联合研究的论文。

项目成果

Infertility with Defective Spermiogenesis in Mice Lacking AF5q31, the Target of Chromosomal Translocation in Human Infant Leukemia

• DOI: 10.1128/mcb.25.15.6834-6845.2005
• 发表时间: 2005-08
• 期刊: Molecular and Cellular Biology
• 影响因子: 5.3
• 作者: Atsushi Urano;M. Endoh;T. Wada;Y. Morikawa;M. Itoh;Y. Kataoka;T. Taki;H. Akazawa;H. Nakajima;I. Komuro;N. Yoshida;Y. Hayashi;H. Handa;T. Kitamura;T. Nosaka