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由良 敬; 鳴海 一成; 岩崎 憲治*
no journal, ,
放射線抵抗性細菌のDNA修復促進タンパク質PprAがどのようにしてDNA2本鎖切断修復を行っているかを明らかにすることを目的に、計算生物学の手法と電子顕微鏡単粒子観測を導入し、PprAタンパク質の立体構造に基づく修復機構の解明研究を行った。その結果、PprAタンパク質が4量体を形成した低分解能像を得ることに成功した。この像から、PprA単量体の構造は両端のおもりの大きさが異なる亜鈴を形成していると推定でき、4量体構造は亜鈴の柄部分が4個並行に樽状に並んでいると推定できた。次に、この構造を手がかりにして計算生物学の手法を駆使し、PprAタンパク質の原子分解能構造の推定を行った。その結果、PprAタンパク質のアミノ酸配列は、データベースにある立体構造中、RecJタンパク質の立体構造に一番よく適合することがわかった。また、PprAタンパク質の立体構造のどの部分でDNAと相互作用するかを推定したところ、亜鈴構造を特徴付ける中央のへリックスにDNAが相互作用することがわかってきた。
鳴海 一成; 佐藤 勝也; 大庭 寛史; 由良 敬*; 岩崎 憲治*
no journal, ,
放射線抵抗性細菌から見いだした新規DNA修復促進タンパク質PprAのアミノ酸配列は、今まで知られているどのタンパク質のアミノ酸配列とも似ていない。また、PprAは、今まで知られているどのDNA結合モチーフも持ち合わせていない。そこで本研究では、PprAタンパク質のDNA結合様式に関する知見を得るために、電子顕微鏡単粒子解析を用いてPprAタンパク質の3次元構造を調べた。その結果、PprAタンパク質は、中心孔を有するダンベル型のホモ4量体を形成していることがわかった。この中心孔は、二本鎖DNA末端を包み込むのに十分な大きさであった。また、生物情報学的手法を用いてPprAタンパク質の3次元構造の推定を試みた結果、PprAタンパク質はダンベル型構造を持つ大腸菌RecJタンパク質の3次元構造に適合することが明らかになった。