-바카라 필승법 샤페론 TAF-Iβ의 구조적 분석, 뉴 클레오 솜 구조의 전환에 관여하는 단백질, 염색체를 구성하는 기본 단위 및 점 돌연변이 체를 사용하여 기능적 분석은이 단백질이 DNA 및 기타 단백질에서 어떻게 작용하는지에 단서를 제공했다
DNA는 핵에 혼자 존재하지 않습니다 일반적으로바카라 필승법라는 단백질 주위에 포장되며, 필요할 때 허가없이 유전자 정보를 읽지 않습니다 이 구조Nucleosome구조라고합니다 반대로, DNA에서 발견 된 유전자 정보가 필요할 때, 다양한 단백질이 뉴 클레오 솜에 작용하여 바카라 필승법에서 DNA를 제거한다 이러한 단백질바카라 필승법 샤페론라고합니다
이 논문은 바카라 필승법 샤페론의 유형 인 TAF-Iβ의 구조를 보여 주고이 단백질이 DNA 및 바카라 필승법에서 어떻게 작용하는지 알아내는 데 큰 단서를보고합니다
이 바카라 필승법 샤페론 TAF-Iβ는 또한 세포암에 관여하는 것으로 생각된다 다시 말해,이 단백질이 돌연변이 또는 다른 원인으로 인해 제대로 기능하지 않는다면 DNA에 대한 필요한 유전자 정보는 얻을 수 없어 세포 기능이 암을 방해 할 수있는 것으로 알려져 있습니다 따라서, 단백질 TAF-Iβ의 구조와 거동이 밝혀지면, 새로운 암 치료의 발달로 이어질 가능성이 높다
i)이 백서의 배경
DNA는 많은 염기가 오랫동안 연결되는 구조를 가지고 있습니다 이 모양으로 인해 코어 내부에 보관할 수 있도록 적절한 크기로 접 힙니다 또한, DNA에 대한 모든 유전자 정보가 항상 사용되는 것은 아니기 때문에, 잘못된 유전자 정보가 쉽게 읽히는 것을 방지하도록 설계되었습니다 "접힌"또는 "읽지 않은 잘못"을 허용하는 주요 단백질은 바카라 필승법입니다
H1, H2A, H2B, H3 및 H4의 5 가지 유형의 바카라 필승법이 있습니다 그 중 H1 이외의 2 개의 바카라 필승법이 수집되어 바카라 필승법 옥타머를 형성합니다 175 라운드의 146 개의 기본 쌍의 DNA 쌍이 바카라 필승법 옥타머의 주변을 감싸서 뉴 클레오 솜이라고하는 구조를 형성합니다 뉴 클레오 솜이 추가로 연결된 구조 (언뜻보기에는 비드가 나사로 나타납니다)를 염색질이라고하며, 염색질을 더 접 으면 염색체라고합니다 광학 현미경으로 관찰 될 수있는 염색체는 유전자 정보가 검색하기 어려운 응축 상태이며, 수정 된 난으로부터 증가함에 따라 세포가 증가함에 따라 세포가 변화하는 발달 단계 동안, 뇌, 근육 및 혈관과 같은 궁극적으로 조직을 형성하는 세포의 분화 단계, 구조는 결향, 스파 스 상태 (그림 1)로부터 전환 될 필요가있다
염색체의 주요 성분 인 DNA와 바카라 필승법은 비교적 간단한 뉴 클레오 좀 구조를 형성하고 1974 년에 발견되었으며 작년에 노벨 화학상을 수상한 것으로 밝혀졌습니다RKornberg(그림 2) 그런 다음 위에서 언급 한 바와 같이, 뉴 클레오 솜 구조는 유전자 정보를 읽습니다geneDNA 복제 및 뉴 클레오 솜 구조의 전환은 DNA에 대한 유전자 정보가 유래되는지 아닌지에 대한 열쇠를 보유합니다유전자 발현의 ON/OFF 스위치의 기초임이 밝혀졌습니다 따라서, 염색체를 구성하는 기본 단위 인 뉴 클레오 솜 구조의 전환 메커니즘을 명확하게하는 것은 염색체의 기능과 그 메커니즘의 기능을 이해하는 데 가장 중요한 문제가되었다
바카라 필승법 샤페론이라는 단백질 그룹은 뉴 클레오 솜 구조의 전환에 중요한 역할을한다 모든 경우에, DNA가 바카라 필승법에 결합하고 바카라 필승법에 결합하고 뉴 클레오 솜 구조를 형성 할 때, 바카라 필승법 구조를 형성하고, DNA가 바카라 필승법으로부터 분리 될 때, 다른 단백질이 유전자 정보를 포함하는 기본 쌍에 쉽게 접근 할 수있을 때 (도 3) 그러나 DNA 및 바카라 필승법에서 어떻게 작동하는지에 대한 메커니즘과 구체적인 역할은 알려지지 않았으며,이를 명확히하기 위해 연구 경쟁이 진행되고 있습니다 세포 내에서 단백질의 기능을 알기 위해서, 단백질의 형태를 결정하기위한 구조적 분석이 필수적이다 우리는 지금까지 연구 된 바카라 필승법 샤페론 인 TAF-Iβ의 구조를 명확하게함으로써, 우리는 뉴 클레오 솜 구조와 바카라 필승법 샤페론 사이의 관계를 명확히하고 분자 메커니즘을 이해하는 데 큰 발전을 제공 할 수 있다고 믿는다
ii)이 백서의 내용
1997 년KLuger, TRichmondet al에 의해 수행되었으며, 146 개의 염기 쌍 DNA가 바카라 필승법 옥타머 주위에 상처를 입히는 것으로 밝혀졌다 그러나,이 뉴 클레오 솜 구조가 어떻게 형성되고, 필요한 경우, 그것은 미스터리에 가려져 남아있다 (도 3) 이 논문에서, 우리는 뉴 클레오 솜의 형성 및 파괴에 관여하는 바카라 필승법 샤페론 TAF-Iβ의 구조적 및 기능적 분석을 수행하였고, 바카라 필승법 샤페론을 포함하는 뉴 클레오 솜 형성 및 핵의 메커니즘을 설명하는 단서를 제공했다
먼저, 정제 된 TAF-Iβ를 결정화하고 X- 선 결정 구조 분석에 의해 3 차원 구조를 수득 하였다 TAF-Iβ 모노머는 베타 시트 및 α- 헬리스로 구성된 구형 구조에 의해 형성되고, 긴 α- 나선이 그것으로부터 돌출된다 상호 작용은 2 개의 단량체 각각에서 튀어 나온 α- 헬리스 사이에서 발생하여 헤드폰과 같은 구조를 취하는 이량 체를 형성한다 (도 4) 구형 구조를 "귀선"부분으로 간주하고 두 개의 상호 작용하는 α- 나선이 두 가지를 연결하는 "척추"부분을 고려하면 이해하기 쉽습니다 ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-ear-to-e Ar-to-eear-to-ear-to ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-ear-to-ear-ear-ear-ear-ear-ear-toear TAF-Iβ는이 이량 체에서 사용될 때 구조적으로 안정적 인 것으로 밝혀졌다
이 골격 구조는 작년에 밝혀진 바카라 필승법 샤페론 NAP1과 유사하지만 놀랍게도 척추와 귀 피팅의 결합 각도는 둘 사이의 40도 만 다릅니다 (그림 5) 다음으로, 우리는 이러한 구조적 차이가 바카라 필승법 샤페론으로서 둘의 기능의 차이를 어떻게 유발하는지 조사했다 바카라 필승법과 TAF-Iβ 사이의 상호 작용이 조사되었을 때, TAF-Iβ는 모든 코어 바카라 필승법 (H2A, H2B, H3, H4)과 상호 작용하지만 C- 말단에 연결된 산성 아미노산 영역의 영역을 상호 작용하는 TAF-Iβ ΔC는 Histones H3, H4와 선택적으로 상호 작용한다는 것이 밝혀졌다 한편, NAP1은 바카라 필승법 H2A 및 H2B와 선택적으로 상호 작용하는 것으로 알려져있다 이들 단백질에 의한 바카라 필승법에 대한 결합 선택성의 차이는 TAF-Iβ 및 NAP1의 헤드폰 유사 구조의 "귀선"과 "척추"부분, 즉 두 영역의 상대적 구조 및 각도 차이로 나타나는 것으로 제안되었다 이것은 다른 바카라 필승법 샤페론 사이의 구조-기능 관계를 이해하는 데 중요한 단서이며, 이들을 다양한 다른 단백질 패밀리에 적용함으로써 단백질 구조-기능 관계가 균일 한 방식으로 고려 될 가능성을 초래했다
이 논문은 바카라 필승법 샤페론의 작용 메커니즘 중 하나를 명확히하기 위해 기능 분석과 수득 된 TAF-Iβ의 3 차원 구조를 결합합니다 바카라 필승법 샤페론에 대한 연구는 주로 바카라 필승법 샤페론이 바카라 필승법에서 어떻게 작용하는지에 초점을 맞추고 분석했습니다 그러나, 바카라 필승법 샤페론이 DNA와 바카라 필승법 사이의 상호 작용을 조절한다는 것을 고려할 때, 바카라 필승법에서 작용하는 것처럼 DNA에 직접 작용할 수있다 따라서, 바카라 필승법 샤페론 TAF-Iβ와 DNA 사이의 상호 작용이 시험되었을 때, TAF-Iβ가 DNA와 직접 상호 작용하는 것으로 확인되었다 이것은이 논문에서 처음 공개 된 결과입니다
또한, 바카라 필승법 또는 DNA와의 상호 작용에 TAF-Iβ의 분자 표면이 어떤 분자 표면을 결정하기 위해, 아미노산 돌연변이를 사용하여 활성의 변화를 조사 하였다 TAF-Iβ의 표면에 노출 된 3 개의 연속 아미노산을 알라닌 잔기로 대체하는 방법을 사용하여, 18 개의 돌연변이 체를 제조하고, 각각 거의 100% 순도로 정제 하였다 야생형 및 이들 돌연변이 체의 바카라 필승법 샤페론 활성이 측정되었을 때, 아미노산의 돌연변이는 이어 패드의 중간 쪽에서 바카라 필승법 및 DNA와의 상호 작용이 극적으로 감소하는 것으로 밝혀졌다 이러한 결과는 TAF-Iβ가 "귀대-머리"부분의 밑면에서 DNA 및 바카라 필승법과 상호 작용하고, 조정 된 작용을 통해 바카라 필승법 샤페론 활성을 담당한다는 것을 보여준다 (도 6) 이것은 바카라 필승법 샤페론이 염색체의 기본 구조 단위 인 뉴 클레오 솜 구조에 어떻게 작용하는지 구체적으로 이해하기위한 중요한 발견이다
TAF-1β와 암의 관계에 대해 많은 지식이 축적되었습니다 증식 신장 상피 세포 및Wilms 'TumorTAF-1β의 발현은 암 세포에서 증가되며, 유방, 위, 직장 및 자궁암에 세포의 존재는 정상 세포보다 크며 백혈병의 요인입니다Humanmll (혼합 계보 백혈병)와 상호 작용하는 단백질로 알려져 있습니다 TAF-Iβ의 3 차원 구조 및이 논문에서 밝혀진 DNA 및 바카라 필승법과의 상호 작용으로 시작하여, 작용 메커니즘의 추가 설명은 암 치료에 대한 새로운 접근 및 약물 발달로의 발달로 이어질 것이다 또한, 모든 원자력 반응에 관여하는 염색체의 기본 구조 단위 인 뉴 클레오 솜에 대한 TAF-1β의 효과를 고려할 때, 이것은 암 연구뿐만 아니라 다양한 고차 생검에서도 연구를 적용한 전환점이 될 것이라고 믿는다
이 연구는 도쿄 대학교, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소, NEDO (New Energy and Industrial Industric Development Organization), 생물 산업 정보 컨소시엄, 일본 과학 및 기술 기관 (JST) 크리에이터 과학 및 기술 프로모션 프로젝트 (ERATO)와 협력하여 수행되었습니다