JP2003079400A - Method for evaluation of significance of mutation in gene cording transcription factor protein - Google Patents

Method for evaluation of significance of mutation in gene cording transcription factor protein

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JP2003079400A
JP2003079400A JP2001274161A JP2001274161A JP2003079400A JP 2003079400 A JP2003079400 A JP 2003079400A JP 2001274161 A JP2001274161 A JP 2001274161A JP 2001274161 A JP2001274161 A JP 2001274161A JP 2003079400 A JP2003079400 A JP 2003079400A
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dna
mutation
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cbfα
gene
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Tahir Tahirofu
タヒール タヒロフ
Kazuhiro Ogata
一博 緒方
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Kanagawa Academy of Science and Technology
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for deciding whether a mutation in a gene of a transcription factor protein is the mutation affecting transcriptive activity or not without examining many clinical specimens. SOLUTION: This method for deciding whether a mutation in a gene of transcription factor protein is the mutation affecting transcriptive activity or not comprises preparing a transcription factor protein coded by a gene having mutation and coding the transcription factor protein bonding with DNA or fragment concerning to bond of the DNA, bonding the resultant with the bonding DNA fragment and comparing the bondability with that of the DNA with the normal transcription factor protein or its fragment.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、転写調節因子タン
パク質をコードする遺伝子の突然変異の有意性の判定方
法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for determining the significance of mutation of a gene encoding a transcription factor protein.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、疾患の診断を遺伝子の塩基配列に
基づいて行ういわゆる遺伝子診断が種々行われるように
なった。遺伝子診断では、病気を引き起こすことが知ら
れている遺伝子変異の有無を調べることにより行われ
る。しかしながら、遺伝子の変異が全て疾患を引き起こ
すわけではなく、たとえその変異が構造遺伝子内に位置
し、アミノ酸の変異をもたらすものであっても、特に疾
患が現れない場合もある。従って、遺伝子に変異がある
場合、その変異が疾患をもたらすのか否かは不明であ
り、これを調べるためには、多数の臨床検体を調べて統
計学的な処理を行う必要がある。しかしながら、これは
大きな労力を要する仕事であり、また、そもそも特定の
疾患を有する患者の検体を研究用として多数入手するこ
と自体も容易なことではない。特に、遺伝子に原因があ
る疾患の場合には、遺伝子の複数の部分に変異がある場
合がしばしばあり、しかも、その変異の組合せが異なる
複数のグループが存在する場合もあり、どの変異が疾患
に影響しているのかを判断することは困難な場合が多
い。
2. Description of the Related Art In recent years, various kinds of so-called gene diagnosis have been carried out in which diagnosis of diseases is based on the nucleotide sequences of genes. Genetic diagnosis is performed by examining the presence or absence of gene mutations known to cause disease. However, not all mutations of a gene cause a disease, and even if the mutation is located in a structural gene and causes a mutation of an amino acid, no particular disease may appear. Therefore, when there is a mutation in a gene, it is unknown whether the mutation causes a disease, and in order to investigate this, it is necessary to examine a large number of clinical specimens and perform statistical treatment. However, this is a labor-intensive task, and in the first place, it is not easy to obtain a large number of specimens of patients having a specific disease for research. In particular, in the case of diseases caused by genes, there are often mutations in multiple parts of the gene, and there may be multiple groups with different combinations of mutations. It is often difficult to determine if they are affected.

【0003】一方、転写調節因子は種々のものが知られ
ており、それらの異常が癌、糖尿病、高血圧等の一因と
なっていることも知られている。
On the other hand, various transcription regulatory factors are known, and it is also known that their abnormalities contribute to cancer, diabetes, hypertension and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、多数
の臨床検体を検査することなく、転写調節因子タンパク
質をコードする遺伝子の突然変異が転写活性に影響する
突然変異であるのか否かを判定する方法を提供すること
である。
The object of the present invention is to determine whether a mutation in a gene encoding a transcriptional regulatory factor protein is a mutation affecting transcriptional activity, without examining a large number of clinical specimens. It is to provide a determination method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、鋭意研
究の結果、突然変異を有する遺伝子によりコードされる
転写調節因子タンパク質を調製し、該転写調節因子タン
パク質を、その結合するDNA断片と結合させ、その結
合性を、正常型転写調節因子タンパク質と該DNAとの
結合性と比較することにより、該突然変異が転写活性に
影響する突然変異であるのか否かを判定することが可能
であることを見出し、本発明を完成した。
As a result of earnest research, the present inventors have prepared a transcriptional regulatory factor protein encoded by a gene having a mutation, and designated the transcriptional regulatory factor protein as a DNA fragment to which it binds. It is possible to determine whether or not the mutation is a mutation affecting transcriptional activity by binding and comparing the binding property with the binding property between the normal transcriptional regulator protein and the DNA. The present invention has been completed and the present invention has been completed.

【0006】すなわち、本発明は、DNAに結合する転
写調節因子タンパク質をコードする遺伝子であって、突
然変異を有する遺伝子によりコードされる転写調節因子
タンパク質又は上記DNAとの結合に関与するその断片
を調製し、該転写調節因子タンパク質又はその断片を、
その結合するDNA断片と結合させ、その結合性を、正
常型転写調節因子タンパク質又はその断片と該DNAと
の結合性と比較することを含む、転写調節因子タンパク
質をコードする遺伝子の突然変異が転写活性に影響する
突然変異であるのか否かを判定する方法を提供する。
[0006] That is, the present invention relates to a gene encoding a transcriptional regulator protein that binds to DNA, which is a transcriptional regulator protein encoded by a gene having a mutation, or a fragment thereof involved in binding to the above DNA. And preparing the transcriptional regulator protein or fragment thereof,
The mutation of the gene encoding the transcriptional regulatory protein includes binding to the binding DNA fragment and comparing the binding property with the binding between the normal transcriptional regulatory factor protein or the fragment and the DNA. A method for determining whether or not the mutation affects activity is provided.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】上述のように、本発明の方法で
は、先ず、突然変異を有する遺伝子によりコードされる
転写調節因子タンパク質又は上記DNAとの結合に関与
する断片を調製する。本発明の方法は、対象となる突然
変異が転写活性に影響する突然変異であるのか否かを判
定するためのものであるから、本発明の方法を行う前に
突然変異が特定されているものを対象とするものであ
る。従って、対象となる転写調節因子及びそれによりコ
ードされる転写調節因子タンパク質の配列は、本発明の
方法を行う前にわかっている。変異を有する転写調節因
子タンパク質を調製するために、先ず、cDNAライブ
ラリーに含まれる、転写調節因子タンパク質をコードす
るcDNAをPCRなどのような核酸増幅法で増幅する
か、又は、逆転写PCR(RT−PCR)により、当該
転写調節因子タンパク質のmRNAから出発してcDN
Aを増幅し、得られた増幅cDNAをクローニングす
る。次に、クローニングされたcDNAに所望の点突然
変異を導入する。点突然変異の導入は、部位特異的突然
変異法により容易に行うことができる。部位特異的突然
変異法自体は周知であり、そのためのキットも市販され
ている(例えばSTRATAGENE社製QuikChange Site-Direct
ed Mutagenesisキット)。このような市販のキットを用
いて容易に部位特異的突然変異を行うことができる。複
数の突然変位を有する場合には、部位特異的突然変異を
複数回行うことにより複数の突然変位を導入することが
できる。次いで、変異を導入した遺伝子を常法により発
現させることによって検査対象となる転写調節因子タン
パク質又はその断片を調製することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, in the method of the present invention, first, a transcriptional regulator protein encoded by a gene having a mutation or a fragment involved in binding to the above DNA is prepared. Since the method of the present invention is for determining whether or not the mutation of interest is a mutation that affects transcriptional activity, the mutation has been identified before carrying out the method of the present invention. It is intended for. Therefore, the sequence of the transcriptional regulator of interest and the transcriptional regulator protein encoded thereby is known prior to performing the method of the invention. In order to prepare a transcriptional regulatory factor protein having a mutation, first, the cDNA encoding the transcriptional regulatory factor protein contained in the cDNA library is amplified by a nucleic acid amplification method such as PCR, or reverse transcription PCR ( RT-PCR), starting from the mRNA of the transcriptional regulator protein to give cDNA
A is amplified and the resulting amplified cDNA is cloned. Next, a desired point mutation is introduced into the cloned cDNA. Introduction of point mutations can be easily performed by site-directed mutagenesis. The site-directed mutagenesis method itself is well known, and a kit therefor is commercially available (eg, QuikChange Site-Direct manufactured by STRATAGENE).
ed Mutagenesis kit). Site-directed mutagenesis can be easily performed using such a commercially available kit. If there are multiple abrupt displacements, multiple abrupt displacements can be introduced by performing site-directed mutagenesis multiple times. Then, the gene having the mutation introduced therein is expressed by a conventional method to prepare a transcriptional regulatory factor protein or a fragment thereof to be tested.

【0008】なお、転写調節因子タンパク質は、その全
長を調製してもよいし、DNAとの結合に関与するその
領域の断片を調製してもよい。DNAとの結合に関与す
る領域が公知な場合には、その公知の領域から成る部分
断片を調製することができる。DNAとの結合に関与す
る領域が未知な場合には、公知のX線解析法により正常
型の転写調節因子タンパク質とDNAとの結合状態を解
析することによりDNAとの結合に関与する領域を求め
ることもできる。タンパク質とDNAとの結合状態を調
べるX線解析法自体は公知であり、例えば特開2001-204
469に好ましい一例が記載されている。もっとも、DN
Aとの結合に関与する領域が未知であり、このような解
析が煩わしい場合には、全長を調製する。
The transcriptional regulator protein may be prepared in its full length, or may be prepared as a fragment of its region involved in DNA binding. When the region involved in binding to DNA is known, a partial fragment consisting of the known region can be prepared. When the region involved in binding to DNA is unknown, the region involved in binding to DNA is determined by analyzing the binding state between normal transcription regulatory factor protein and DNA by a known X-ray analysis method. You can also The X-ray analysis method itself for investigating the binding state between protein and DNA is known, and is disclosed in, for example, JP 2001-204A.
A preferred example is described in 469. However, DN
When the region involved in the binding with A is unknown and such analysis is troublesome, the full length is prepared.

【0009】なお、対象となる転写調節因子タンパク質
が複数のサブユニットから成っている場合には、各サブ
ユニットを調製する。この場合、いずれか1つのサブユ
ニットのみに突然変異を導入してもよいし、複数のサブ
ユニットにそれぞれ突然変異を導入することも可能であ
る。
When the target transcriptional regulatory factor protein is composed of a plurality of subunits, each subunit is prepared. In this case, a mutation may be introduced into only one of the subunits, or a mutation may be introduced into each of a plurality of subunits.

【0010】一方、転写調節因子タンパク質と結合する
DNA断片を調製する。対象となる転写調節因子と結合
するDNA領域が公知である場合には、その公知の領域
を含むDNAを合成すればよいし、領域が不明な場合に
は、上記したX線解析法等により結合する領域を調べれ
ばよい。なお、DNA断片は、対象となる転写調節因子
タンパク質と結合する領域の上流及び下流に1塩基以上
ずつ含む断片であればよい。もっとも、より長い断片を
合成しても構わない。DNA断片は、市販のDNA合成
機を用いて容易に化学合成することができる。
On the other hand, a DNA fragment that binds to the transcription factor protein is prepared. When the DNA region that binds to the target transcriptional regulatory factor is known, DNA containing the known region may be synthesized. When the region is unknown, the DNA may be bound by the above-mentioned X-ray analysis method or the like. Check the area to be used. The DNA fragment may be a fragment containing one or more bases upstream and downstream of the region that binds to the target transcriptional regulatory factor protein. However, longer fragments may be synthesized. The DNA fragment can be easily chemically synthesized using a commercially available DNA synthesizer.

【0011】次に、合成した転写調節因子タンパク質又
はその断片と、DNA断片とを結合させる。結合は、緩
衝液中で両者を単に接触させることにより行うことがで
きる。この場合の転写調節因子タンパク質又はその断片
及びDNA断片の濃度は特に限定されず、適宜設定する
ことができるが、通常、それぞれ1〜10mM及び10n
Mから1pM程度(EMSAの場合)、あるいは共に1〜1
0mMオーダー程度(X線結晶構造解析やNMRの場
合)である。また、緩衝液の塩濃度は特に限定されず、
適宜選択できるが、NaCl換算で通常、0〜300mM、
好ましくは50〜200mM程度である。混合温度は特
に限定されず、室温〜37℃程度が好ましく、室温が最
も簡便である。混合時間は、特に限定されず、通常数分
〜十数分間程度である。
Next, the synthesized transcription regulatory factor protein or fragment thereof is bound to the DNA fragment. The binding can be performed by simply bringing them into contact with each other in a buffer solution. In this case, the concentration of the transcriptional regulatory factor protein or its fragment and the DNA fragment is not particularly limited and can be set appropriately, but usually, it is 1 to 10 mM and 10 n, respectively.
M to about 1 pM (for EMSA), or 1 to 1 for both
It is on the order of 0 mM (in the case of X-ray crystal structure analysis and NMR). The salt concentration of the buffer solution is not particularly limited,
It can be appropriately selected, but it is usually 0 to 300 mM in terms of NaCl,
It is preferably about 50 to 200 mM. The mixing temperature is not particularly limited and is preferably room temperature to 37 ° C., and room temperature is the most convenient. The mixing time is not particularly limited and is usually several minutes to ten and several minutes.

【0012】次に、両者の結合性を調べる。これは、例
えば転写調節因子タンパク質又はその断片と前記DNA
断片との結合物の解離定数を測定することにより行うこ
ともできるし、結合物を電気泳動してその移動度を正常
型の場合と比較する(例えば、電気移動度シフトアッセ
イ(EMSA))によっても行うことができる。定量的で詳細
な分析を行う場合には前者の方が好ましい。結合物の解
離定数を測定自体は、周知の分析方法により行うことが
でき、例えば表面プラズモン共鳴法又は等温熱量滴定(i
sothermal titration calorimetry(ITC))により測定す
ることができる。これらの方法を行うための装置が市販
されており、市販の装置を用いて常法により容易に行う
ことができる。
Next, the binding properties of the two will be investigated. This includes, for example, a transcriptional regulator protein or fragment thereof and the DNA described above.
It can also be carried out by measuring the dissociation constant of the bound product with the fragment, or by comparing the mobility of the bound product with that of the normal form by electrophoresis (for example, by electromobility shift assay (EMSA)). Can also be done. The former is preferred for quantitative and detailed analysis. The dissociation constant of the bound substance itself can be measured by a known analysis method, for example, surface plasmon resonance method or isothermal calorimetric titration (i.
It can be measured by sothermal titration calorimetry (ITC). Apparatuses for performing these methods are commercially available, and can be easily performed by a conventional method using commercially available apparatuses.

【0013】測定結果を、正常型転写調節因子タンパク
質又はその断片と、DNA断片との結合物についての測
定結果と比較する。突然変異型について得られた結果
が、正常型について得られた結果と大差がなければ、例
えば解離定数が正常型の2倍以内、特に1.5倍以内程度
の範囲に入っていれば、その突然変異体は、DNAに結
合することができ、通常、その突然変異の転写活性に対
する影響はあまりなく、大差がある場合、例えば解離定
数が正常型の3倍以上、特に5倍以上になるような場合
には、その突然変異体はDNAに良く結合することがで
きず、従って、その突然変異の転写活性に対する影響は
大きく、何らかの疾患又は不全を引き起こしている可能
性が高い。これらの中間程度の倍率であれば、転写活性
に対する影響も中間程度であり、何らかの疾患又は不全
を引き起こしている可能性がある。
The measurement result is compared with the measurement result of the binding product of the normal transcriptional regulatory factor protein or its fragment and the DNA fragment. If the result obtained for the mutant type is not much different from the result obtained for the normal type, for example, if the dissociation constant is within 2 times, especially within 1.5 times that of the normal type, the mutation The body can bind to DNA, and usually the mutation has little effect on the transcriptional activity, and when there is a large difference, for example, when the dissociation constant is 3 times or more, particularly 5 times or more of the normal type. In particular, the mutant is unable to bind well to DNA and therefore the mutation has a large effect on transcriptional activity and is likely to cause some disease or deficiency. If the magnification is intermediate between these, the influence on the transcriptional activity is also intermediate, and there is a possibility that some kind of disease or deficiency is caused.

【0014】本発明の方法により、転写調節因子タンパ
ク質をコードする遺伝子の突然変異体が転写活性に影響
する突然変異であるのか否かを一旦判定すれば、対象と
なる遺伝子の塩基配列は予めわかっているから、転写活
性に影響すると判定された突然変異を検出すべく、その
突然変異を含む領域をダイレクトシークエンスしたり、
PCR-RFLP等の常法により該突然変異を検出することによ
り、各検体に含まれる転写調節因子が、転写活性に影響
する突然変異を有しているか否かを知ることができる。
あるいは、遺伝子の変異と臨床結果とを照らし合わせて
疾患の原因となる変異を検索する場合であっても、本発
明の判定方法により転写活性に影響する突然変異が概ね
わかっているので、その突然変異に注目して検索をすれ
ばよいことになるので、作業は大幅に容易になる。特
に、1つの疾患で変異が複数存在する場合であって、ど
の変異が疾患の原因となっているかが不明な場合に、本
発明の判定方法により、原因となる変異のあたりをつけ
れば解析は大幅に容易になる。
By the method of the present invention, once it is determined whether or not the mutant of the gene encoding the transcriptional regulator protein is a mutation that affects transcriptional activity, the base sequence of the target gene is known in advance. Therefore, in order to detect a mutation determined to affect transcriptional activity, the region containing the mutation is directly sequenced,
By detecting the mutation by a conventional method such as PCR-RFLP, it is possible to know whether or not the transcriptional regulatory factor contained in each sample has a mutation that affects transcriptional activity.
Alternatively, even in the case of searching for a mutation causing a disease by comparing a gene mutation with a clinical result, the mutation affecting the transcriptional activity is generally known by the determination method of the present invention. The task will be much easier because you will only have to search for mutations. In particular, when there are multiple mutations in one disease and it is unknown which mutation causes the disease, the determination method of the present invention can be used to analyze the causative mutation. It will be significantly easier.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づきより具体的に
説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定される
ものではない。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically below based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

【0016】参考例1 (1) コア結合因子断片の作製及びX線回折 コア結合因子(core binding factor (CBF))は、αサブ
ユニット(CBFα)とβサブユニット(CBFβ)から成る転写
調節因子であり、造血において重要な働きをしている。
急性骨髄性白血病患者や鎖骨頭蓋異形成患者では、CBF
に突然変異を有するものが見出されている。
Reference Example 1 (1) Preparation of X-ray Diffraction Core Binding Factor (CBF) is a transcriptional regulatory factor consisting of α subunit (CBFα) and β subunit (CBFβ) And plays an important role in hematopoiesis.
CBF in patients with acute myelogenous leukemia and clavicle dysplasia
Some have been found to have mutations in.

【0017】マウスCBFαの部分断片(Gly60-Lys182、AM
L/Runx-1遺伝子によりコードされる)をコードするcD
NAをマウスの遺伝子ライブラリよりRTPCR法を用
いて増幅し、Gly60の前に開始コドンを、Lys182の後に
終止コドンを導入することにより得た。また、マウスCB
Fβ(Met1-Gln141)をコードするcDNAをマウスの遺伝
子ライブラリよりRTPCR法を用いて増幅し、Met1を
開始コドンとし、Gln141の後に終止コドンを導入するこ
とにより得た。なお、これらのcDNAの塩基配列は、
AML1/Runx-1がProc. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 6859-
6863 (1993), GenBank Accession No. D14636、CBFβが
Virology, 194, 314-331 (1993), GenBank Accession N
o. D14572に記載されている。各cDNAを常法により
PCRで増幅し、増幅産物を制限酵素EcoRI及びBamHIで
消化し、pBS-KSベクター(STRATAGENE社製)にサブクロ
ーニングし、塩基配列を決定した。これを制限酵素NdeI
及びBamHIで消化し、NdeI-BamHI断片をpAR2156ベクター
(Gene, 56, 125-135 (1987))に挿入した。CBFα断片
遺伝子又はCBFβ遺伝子が挿入された組換えpAR2156ベク
ターをBL21(DE3)細胞(PROMEGA社製)に導入し、過剰生
産させた。生産されたタンパク質を細胞から回収し、精
製し、CBFα断片及びCBFβを得た。
A partial fragment of mouse CBFα (Gly60-Lys182, AM
Cd encoded by L / Runx-1 gene)
NA was amplified from a mouse gene library using the RTPCR method and obtained by introducing a start codon before Gly60 and a stop codon after Lys182. Also, mouse CB
A cDNA encoding Fβ (Met1-Gln141) was obtained from a mouse gene library by amplification using the RTPCR method, and Met1 was used as a start codon, and a stop codon was introduced after Gln141. The base sequences of these cDNAs are
AML1 / Runx-1 is Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 6859-
6863 (1993), GenBank Accession No. D14636, CBFβ
Virology, 194, 314-331 (1993), GenBank Accession N
o. See D14572. Each cDNA was amplified by PCR by a conventional method, the amplified product was digested with restriction enzymes EcoRI and BamHI, subcloned into pBS-KS vector (STRATAGENE), and the nucleotide sequence was determined. The restriction enzyme NdeI
And digested with BamHI, and the NdeI-BamHI fragment was inserted into the pAR2156 vector (Gene, 56, 125-135 (1987)). The recombinant pAR2156 vector into which the CBFα fragment gene or CBFβ gene had been inserted was introduced into BL21 (DE3) cells (manufactured by PROMEGA) and overproduced. The produced protein was recovered from cells and purified to obtain CBFα fragment and CBFβ.

【0018】得られたCBFα断片、CBFβ及びCBFα断片
が結合するDNA断片から成る複合体の結晶を特開2001
-204469に記載された方法により形成した。なお、ここ
で用いたDNA断片(二本鎖)は、後述するように図2
の右側に示す配列を有する。
A crystal of a complex comprising the obtained CBFα fragment, CBFβ and a DNA fragment to which the CBFα fragment binds is disclosed in JP-A-2001.
-204469. The DNA fragment (double-stranded) used here is shown in FIG.
Has the sequence shown on the right side of.

【0019】得られた結晶を用いてX線解析を行った。
なお、結晶の作製及びX線解析は具体的には次のように
して行った。CBFα−β−C/EBPβ−DNA、CBFα−C/EBP
β−DNA、CBFα−DNAのそれぞれの複合体を調製するた
め、各成分を10-60mMのDTTを含み、塩を含まないpH7.4
の溶液中で等モルづつ混合し、さらに5-10%の過剰なDNA
を加え、9-11mg/mlの濃度の複合体溶液を作製した。結
晶化は温度温度297Kでシッティング・ドロップ式の蒸気
拡散法を用いて行なった。結晶化条件は、CBFαβC/EBP
βDNA複合体では200mM KCl、10mM MgCl2、20mM DTT、4.
5%w/v PEG8000、1%v/v グリセロール及び1%v/v MPDを含
む50mM MES緩衝液(pH5.6)、CBFαC/EBPβDNA複合体で
は5mM MgSO4、3%w/v PEG4000及び2%v/vダイオキサンを
含む50mM MES緩衝液(pH5.6)、CBFαDNA複合体では200
mM酢酸アンモニウム、150mM酢酸マグネシウム及び5%w/v
PEG4000を含む50mM HEPESナトリウム緩衝液(pH7.0)
とした。より大きな結晶を得るために、必要に応じてマ
クロシーディング法を行なった。
X-ray analysis was performed using the obtained crystals.
The production of crystals and X-ray analysis were specifically carried out as follows. CBFα-β-C / EBPβ-DNA, CBFα-C / EBP
In order to prepare each complex of β-DNA and CBFα-DNA, each component contained 10-60 mM DTT and pH 7.4 without salt.
Mix equimolar amounts in the above solution and add 5-10% excess DNA.
Was added to prepare a complex solution having a concentration of 9-11 mg / ml. Crystallization was performed at a temperature of 297 K using the sitting-drop vapor diffusion method. Crystallization conditions are CBFαβC / EBP
For the βDNA complex, 200 mM KCl, 10 mM MgCl 2 , 20 mM DTT, 4.
5% w / v PEG8000,1% v / v glycerol and 50 mM MES buffer containing 1% v / v MPD (pH5.6 ), 5mM MgSO 4 in CBFαC / EBPβDNA complex, 3% w / v PEG4000 and 2 50 mM MES buffer (pH 5.6) containing% v / v dioxane, 200 for CBFα DNA complex
mM ammonium acetate, 150 mM magnesium acetate and 5% w / v
50 mM HEPES sodium buffer containing PEG4000 (pH 7.0)
And In order to obtain larger crystals, the macro seeding method was performed as needed.

【0020】液体窒素によって結晶を温度100K程度まで
冷やしてX線回折実験を行なうため、CBFαβC/EBPβDNA
複合体結晶では200mM KCl、4.5%w/v PEG8000、2%v/v グ
リセロール及び25%v/v MPDを含む25mM MES緩衝液(pH5.
6)、CBFαC/EBPβDNA複合体結晶では3%w/v PEG4000及
び30%v/v PEG400を含む25mM MES緩衝液(pH5.6)、CBF
αDNA複合体結晶では200mM酢酸アンモニウム、150mM酢
酸マグネシウム及び30%v/v PEG400を含む50mM HEPESナ
トリウム緩衝液(pH7.0)をそれぞれ凍結保護薬として
用い、結晶をこの凍結保護薬に浸けた後、結晶を液体窒
素で凍らせ、放射光施設SPring-8の理研ビームラインを
用いてX線回折像を収集した。
CBFαβC / EBPβDNA was used to perform an X-ray diffraction experiment by cooling the crystal to a temperature of about 100 K with liquid nitrogen.
In the complex crystal, 25 mM MES buffer (pH 5.MPM) containing 200 mM KCl, 4.5% w / v PEG8000, 2% v / v glycerol and 25% v / v MPD.
6), CBFαC / EBPβ DNA complex crystals contained 25 mM MES buffer (pH 5.6) containing 3% w / v PEG4000 and 30% v / v PEG400, CBF
In the αDNA complex crystals, 50 mM HEPES sodium buffer (pH 7.0) containing 200 mM ammonium acetate, 150 mM magnesium acetate, and 30% v / v PEG400 was used as a cryoprotectant, and after immersing the crystal in the cryoprotectant, Crystals were frozen in liquid nitrogen and X-ray diffraction images were collected using the RIKEN beamline at SPring-8, a synchrotron radiation facility.

【0021】(2) 構造決定 CBFα-β-C/EBPβ-DNAは、金誘導体を用いるMAD法(Sci
ence, 254, 51-58 (1991))により行った。1つの主な
金結合部位を、ビジュボエ差異パターソンマップ(Bijvo
et difference Patterson Map)から決定した。1つの金
原子を有する初期MAD相を用いて計算した差異異常フー
リエマップにより、金原子が結合する他の2つのマイナ
ーな部位が明らかになった。これらを加え、31 nm解像
度における最終的なMAD位相調整のために精密化した。
密度修飾と組み合わせた、30〜40nm解像度からの位相延
長により、高品質の電子密度マップが得られ、主鎖を明
瞭にトレースでき、タンパク質のほとんどの側鎖も良く
適合した。4個、5個又は6個のデオキシチミジンを、
対応する位置の5-ヨードデオキシウラシルで置換したD
NA断片の3個の重原子を含む複合体を用い、DNA原
子の方向を確認した。TURBO-FRODOソフトウェア(Rouss
el,A., and Cambillau, C.; turbo@lccmb.cnrs-mrs.f
r)を用いてモデルを構築し、CNAバージョン0.9a(Brung
er A.T. et al., Acta Crystallogr. D54, 905-921)の
標準プロトコールを用いて精密化した。CBFα-C/EBPβ-
DNA及びCBFα-DNAの構造は、CBFα-β-C/EBPβ-DNAの精
密化構造の対応断片を検索モデルとして用いる分子置換
法により解析し、次いで、CNSを用いて精密化した。後
二者の複合体の結晶は、非対称単位中に2つの複合分子
を含んでいた。最終的な精密化及び精密化された構造の
品質を評価するために用いた統計を表1に示す。
(2) Structural determination CBFα-β-C / EBPβ-DNA was prepared by the MAD method (Sci) using a gold derivative.
ence, 254, 51-58 (1991)). One major gold binding site is identified by the Bijuboe difference Patterson map (Bijvo
et difference Patterson Map). The difference anomaly Fourier map calculated using the initial MAD phase with one gold atom revealed two other minor sites to which the gold atom binds. These were added and refined for final MAD phasing at 31 nm resolution.
Phase extension from 30-40 nm resolution, combined with density modification, yielded a high quality electron density map with clear tracing of the backbone and most side chains of the protein were well matched. 4, 5, or 6 deoxythymidine,
D substituted with 5-iododeoxyuracil at the corresponding position
The orientation of the DNA atoms was confirmed using a complex containing the three heavy atoms of the NA fragment. TURBO-FRODO software (Rouss
el, A., and Cambillau, C .; turbo@lccmb.cnrs-mrs.f
r) to build the model, and use CNA version 0.9a (Brung
er AT et al., Acta Crystallogr. D54, 905-921). CBFα-C / EBPβ-
The structures of DNA and CBFα-DNA were analyzed by the molecular replacement method using the corresponding fragment of the refined structure of CBFα-β-C / EBPβ-DNA as a search model, and then refined using CNS. The crystals of the latter two complexes contained two complex molecules in the asymmetric unit. The statistics used to evaluate the quality of the final refined and refined structures are shown in Table 1.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】以上のようにして決定された構造を図1〜
図9に示す。図1には、CBFα-β-C/EBPβ-DNA四元複合
体の構造を3方向から見た図を示す。Aが正面図、Bが
側面図、Cが平面図である。Bの側面図及びCの平面図
からよくわかるように、DNAにはCBFαのみが結合
し、CBFβはCBFαに結合している。
The structure determined as described above is shown in FIG.
It shows in FIG. FIG. 1 shows the structure of the CBFα-β-C / EBPβ-DNA quaternary complex viewed from three directions. A is a front view, B is a side view, and C is a plan view. As is clear from the side view of B and the plan view of C, only CBFα is bound to DNA and CBFβ is bound to CBFα.

【0024】図2の左側には、構造決定に用いたCBFα
断片及びCBFβのアミノ酸配列が二次構造(ループ及び
領域)と共に示されている。図2の右側に示される塩基
配列の上段の26 bpの配列は、CBFα-β-C/EPBβ-DNA及
びCBFα-C/EBPβ-DNA複合体の構造決定に用いたDNA
断片の塩基配列であり、下段の16 bpの配列は、CBFα-D
NA複合体の構造決定に用いたDNA断片の塩基配列であ
る。
On the left side of FIG. 2, CBFα used for the structure determination.
The amino acid sequences of the fragment and CBFβ are shown along with the secondary structure (loops and regions). The 26 bp sequence in the upper row of the nucleotide sequence shown on the right side of FIG. 2 is the DNA used for the structure determination of CBFα-β-C / EPBβ-DNA and CBFα-C / EBPβ-DNA complex.
This is the base sequence of the fragment, and the lower 16 bp sequence is CBFα-D.
It is the base sequence of the DNA fragment used for the structure determination of NA complex.

【0025】図3は、CBFα(左側)及びCBFβ(右側)
の構造のトポロジーダイアグラムを示す。それぞれの二
次構造の最初及び最後のアミノ酸番号が記載されてい
る。CBFα(左側)の構造のうち、R80, R142, R171, R1
74及びR177がDNA塩基の特異的認識に関与するアミノ
酸残基、R135, R139, G143, K167及びV170が非特異的な
DNA主鎖との相互作用に関与するアミノ酸残基、T84,
K83及びD171が水媒介相互作用に関与するアミノ酸残基
である。CBFβ(右側)の構造では、ループ3(L3)(ア
ミノ酸残基71-81)の領域の電子密度が観察されなかった
(破線)。
FIG. 3 shows CBFα (left side) and CBFβ (right side).
Shows a topology diagram of the structure. The first and last amino acid numbers of each secondary structure are listed. R80, R142, R171, R1 in the structure of CBFα (left side)
74 and R177 are amino acid residues involved in specific recognition of DNA bases, R135, R139, G143, K167 and V170 are amino acid residues involved in nonspecific interaction with the DNA main chain, T84,
K83 and D171 are amino acid residues involved in water-mediated interactions. In the structure of CBFβ (right side), the electron density in the region of loop 3 (L3) (amino acid residues 71-81) was not observed (dashed line).

【0026】図4は、CBFαによるDNA認識を模式的
に示した図である。実線は分子間水素結合、点線はファ
ンデルワールス接触を示す。アミノ酸と直接相互作用す
るDNAの塩基は、G18, G20, C20', G21, C21', A23'
及びC24'である。水媒介塩基認識に関与するDNA塩基
はA22'である。ペプチド主鎖のアミドによるDNA認識
はNHと記した。DNA副溝の認識は、図4の右下方に枠
で囲んだ。
FIG. 4 is a diagram schematically showing DNA recognition by CBFα. The solid line shows intermolecular hydrogen bonds and the dotted line shows van der Waals contacts. DNA bases that interact directly with amino acids are G18, G20, C20 ', G21, C21', A23 '.
And C24 '. The DNA base involved in water-mediated base recognition is A22 '. DNA recognition by the amide of the peptide backbone was marked NH. Recognition of the DNA minor groove is boxed in the lower right of FIG.

【0027】図5は、CBFαとDNAとの間の特異的相
互作用を立体的に示す。太いチューブはCBFαペプチド
の主鎖である。点線は、分子間水素結合を示し、小さな
ボールは水分子を示す。
FIG. 5 shows sterically the specific interaction between CBFα and DNA. The thick tube is the backbone of the CBFα peptide. Dotted lines indicate intermolecular hydrogen bonds and small balls indicate water molecules.

【0028】図6〜図9は、CBFα、CBFβ及びDNAの
間の安定化ネットワークを示す。図6は、DNAと複合
したCBFα-CBFβヘテロダイマー構造を示す。CBFαとCB
Fβの間の2つの主な親水性相互作用領域(Area I及びAr
ea II)を点線の塩で示した。図7は、CBFα、CBFβ及び
DNAの間の安定化ネットワークを模式的に示す。
6 to 9 show a stabilizing network between CBFα, CBFβ and DNA. FIG. 6 shows a CBFα-CBFβ heterodimer structure complexed with DNA. CBFα and CB
Two major hydrophilic interaction regions between Fβ (Area I and Ar
ea II) is shown by the dotted salt. FIG. 7 schematically shows a stabilizing network between CBFα, CBFβ and DNA.

【0029】図8は、CBFα-β-C/EBPβ-DNA複合体中の
Area IIにおけるCBFα、CBFβ及びDNA部分間の水素
結合ネットワークに焦点を当てた立体構造を示し、図9
は、CBFα-β-C/EBPβ-DNA複合体中のArea IにおけるCB
Fα、CBFβ及びDNA部分間の水素結合ネットワークに
焦点を当てた立体構造を示す。各図において、水素結合
は点線で示す。
FIG. 8 shows the results in the CBFα-β-C / EBPβ-DNA complex.
FIG. 9 shows a three-dimensional structure focusing on the hydrogen bond network between CBFα, CBFβ and the DNA portion in Area II.
Is the CB at Area I in the CBF α-β-C / EBP β-DNA complex.
The three-dimensional structure focusing on the hydrogen bond network between Fα, CBFβ and the DNA portion is shown. In each figure, hydrogen bonds are indicated by dotted lines.

【0030】実施例1 EMSA (1) CBFα及びCBFβの突然変異体の調製 参考例1(1)に記載したCBFα断片の調製方法において、
組換えpAR2516ベクターを作製した後、BL21(DE3)細胞に
導入する前に、QuikChange Site-Directed Mutagenesis
kit(STRATAGENE社製)を用い、該商品の添付文書に記
載された方法により部位特異的変異法を行い、CBFα断
片又はCBFβをコードするDNAに変異を導入したこと
を除き参考例1(1)と同様な操作により、種々のCBFα断
片突然変異体を調製した。突然変異体は、参考例1で決
定された図1ないし図9に示す構造に基づき、重要な役
割を果たしている可能性があると推測される種々のアミ
ノ酸残基を変異させたものである。なお、本明細書及び
図面における突然変異の記述において、例えば「D66A」
は、66番目のアミノ酸(アミノ酸のナンバリングは図
2に示されている)であるアスパラギン酸(D)がアラニ
ン(A)に変異したものであることを示す。他の表示も同
様である。また、例えば「D110A/E111A」という表示
は、110番目のアスパラギン酸がアラニンに変異し、
かつ、111番目のグルタミン酸がアラニンに変異した
ものであることを示す。なお、「WT」は野生型を示す。
Example 1 EMSA (1) Preparation of CBFα and CBFβ mutants In the method for preparing the CBFα fragment described in Reference Example 1 (1),
After preparing the recombinant pAR2516 vector and before introducing it into BL21 (DE3) cells, QuikChange Site-Directed Mutagenesis
Using a kit (manufactured by STRATAGENE), site-directed mutagenesis was carried out by the method described in the package insert of the product, except that a mutation was introduced into the DNA encoding the CBFα fragment or CBFβ. Reference Example 1 (1) Various CBFα fragment mutants were prepared by the same procedure as in. The mutant is obtained by mutating various amino acid residues that are presumed to play an important role, based on the structures shown in FIGS. 1 to 9 determined in Reference Example 1. In the description of the mutations in the present specification and the drawings, for example, “D66A”
Indicates that aspartic acid (D), which is the 66th amino acid (the amino acid numbering is shown in FIG. 2), is mutated to alanine (A). The same applies to other displays. In addition, for example, "D110A / E111A" indicates that the 110th aspartic acid is mutated to alanine,
In addition, it shows that the glutamic acid at position 111 was mutated to alanine. In addition, "WT" shows a wild type.

【0031】(2) EMSA (1)で調製した種々の変異CBFα断片及びCBFβ並びに図
2の右側下段に示す16bpの配列を有するDNA断片を用
いてEMSAを行った。なお、CBFβを添加した場合と添加
しない場合の両者について調べた。CBFα断片、CBFβ及
びDNA断片の三者又はCBFα断片及びDNA断片の二
者の結合反応は、<2.9 pM DNA, 2.5 nM CBFα断片(野
生型又は変異型)、及び三者結合の場合にはさらに3 nM
又は100 nMのCBFβ断片(野生型又は変異型)を溶解し
た緩衝液中で20℃で20〜30分間行った。緩衝液
は、25 mM HEPES(pH7.4), 50 mM KCl, 5 mM MgCl2, 0.5
mM EDTA, 5% Ficol, 10 mM DTT(ジチオスレイトー
ル), 0.2 mg/ml BSA(ウシ血清アルブミン)を含むも
のであった。結合反応の結果物を、ポリアクリルアミド
ゲル(15%)電気泳動(120V)に20℃で90分
間かけた。
(2) EMSA EMSA was carried out using the various mutant CBFα fragments and CBFβ prepared in (1) and the DNA fragment having the 16 bp sequence shown in the lower right column of FIG. In addition, both cases with and without addition of CBFβ were investigated. CBFα fragment, CBFβ and DNA fragment tripartite or CBFα fragment and DNA fragment bipartite binding reaction is <2.9 pM DNA, 2.5 nM CBFα fragment (wild type or mutant type), and in the case of tripartite binding, 3 nM
Alternatively, it was carried out at 20 ° C for 20 to 30 minutes in a buffer solution in which 100 nM CBFβ fragment (wild type or mutant type) was dissolved. The buffer solution is 25 mM HEPES (pH 7.4), 50 mM KCl, 5 mM MgCl 2 , 0.5.
It contained mM EDTA, 5% Ficol, 10 mM DTT (dithiothreitol) and 0.2 mg / ml BSA (bovine serum albumin). The resulting binding reaction was subjected to polyacrylamide gel (15%) electrophoresis (120V) at 20 ° C. for 90 minutes.

【0032】結果を図10に示す。図10は得られた電
気泳動パターンのうち、関係ある部位を取り出して示す
ものである。「CBFα-CBFβ-DNA→」で示される位置
は、野生型のCBFα断片と野生型のCBFβとDNA断片と
の結合体のバンドが形成される位置を示し、「CBFα-DN
A→」は野生型のCBFα断片とDNA断片との結合体のバ
ンドが形成される位置を示し、「DNA→」は、DNA
単独の場合のバンドが形成される位置を示す。CBFα及
びCBFβの変異は、上記した表現方法により記述されて
いる。また、「CBFβ」の行の「−」はCBFβを添加しな
かった場合、「+」は添加した場合を意味する。図10
のA及びCは、野生型CBFβの濃度が100 nMの場合、B
は野生型CBFβの濃度が3 nMの場合、Dは変異型CBFβの
濃度が3 nMの場合、Eは変異型CBFβの濃度が100 nMの
場合についての結果を示す。
The results are shown in FIG. FIG. 10 shows the relevant portions of the obtained electrophoretic pattern taken out. The position indicated by "CBFα-CBFβ-DNA →" indicates the position at which a band of a conjugate of a wild-type CBFα fragment and a wild-type CBFβ-DNA fragment is formed, and "CBFα-DN
“A →” indicates the position where a band of a conjugate of a wild-type CBFα fragment and a DNA fragment is formed, and “DNA →” indicates DNA.
The position where a band is formed when alone is shown. Mutations in CBFα and CBFβ have been described by the expression method described above. In addition, "-" in the row of "CBFβ" means that CBFβ was not added, and "+" means that it was added. Figure 10
A and C are B when the concentration of wild type CBFβ is 100 nM.
Shows the results when the concentration of wild-type CBFβ was 3 nM, D shows the results when the concentration of mutant CBFβ was 3 nM, and E shows the results when the concentration of mutant CBFβ was 100 nM.

【0033】図10に示されるように、野生型のCBFα
断片又はCBFβの種々のアミノ酸を1つだけ変異させた
場合、「CBFα-CBFβ-DNA→」や「CBFα-DNA→」の位置
にバンドを形成するものと形成しないものに分かれ、多
くの場合、これらの位置にバンドを形成するか否かが極
めて明瞭にわかる。これらの位置にバンドが形成されな
かったものは、CBFα-DNA又はCBFα-CBFβ-DNAの結合が
起きなかったものであり、僅か1アミノ酸の変異であっ
ても、転写調節因子がDNAに結合できる場合とできな
い場合が生じることが明瞭にわかる。そして、変異を有
する転写調節因子がDNAに結合できるか否かがDNA
断片を用いる上記EMSAにより調べることができることが
明らかになった。
As shown in FIG. 10, wild-type CBFα
When only one of the various amino acids of the fragment or CBFβ is mutated, it is divided into those that form a band at the positions of “CBFα-CBFβ-DNA →” and “CBFα-DNA →” and those that do not, and in many cases, It is very clear whether or not to form the bands at these positions. Those in which no band was formed at these positions were those in which binding of CBFα-DNA or CBFα-CBFβ-DNA did not occur, and a transcriptional regulatory factor can bind to DNA even with a mutation of only 1 amino acid. It is clear that there are cases where it is possible and cases where it is not. Whether or not a transcriptional regulatory factor having a mutation can bind to DNA
It was revealed that the above-mentioned EMSA using the fragments can be examined.

【0034】実施例2 表面プラズモン共鳴法 BIAcore 2000バイオセンサーシステム(PHARMACIA BIOSE
NCER, アップサーラ)を用いてCBFαと、CSF-1Rプロモ
ーターから誘導された21 bpのDNA断片(5'-CAAACTCTG
TGGTTGCCTTGC-3')との相互作用を測定した。バイオセン
サーチップSAの表面のデキストランに予め不動化された
ストレプトアビジンを介して、ビオチン化DNAをリガ
ンドとして結合した。該リガンドは、300 mM NaClと0.0
05% Tween 20(登録商標)を含む10 mM HEPES緩衝液(pH
7.5)中0.2 μMに希釈し、共鳴単位(RU)が約400にな
るまで5 ml/分の速度でセンサーチップに添加した。ラ
ンニング緩衝液としては、180 mM NaClと0.005% Tween
20(登録商標)を含む10 mM HEPES緩衝液(pH 7.4)を用
いた。被分析物である、参考例1(1)で作製したCBFα断
片又は実施例1で作製したその変異体を同緩衝液で種々
の濃度に希釈し(ただし、R142AとK144Mはそれぞれ100
mM及び140 mMの濃度に希釈)、注入体積が250μlに
達するまで、15μl/分の速度で不動化リガンド上に
注入した。CBFβを用いる実験では、500 nMのCBFβ又は
その変異体(参考例1(1)又は実施例1で作製)をCBFα
溶液に加えた。その後、ランニング緩衝液のみを注入す
ることにより、被分析物の解離を測定した。全ての実験
は25℃で行った。データは、BIAevaluation version
2.1(PHARMACIA BIOSENCER)を用い、非線形最小二乗法に
より解析し、会合速度定数ka及び解離速度定数kdを求め
た。平衡解離定数KDは、KD=kd/kaの式又はスキャッチ
ャード解析により計算した。結果を下記表2に示す。
Example 2 Surface plasmon resonance method BIAcore 2000 biosensor system (PHARMACIA BIOSE
21-bp DNA fragment (5'-CAAACTCTG derived from the CSF-1R promoter and CBFα using NCER, Upsala)
Interaction with TGGTTGCCTTGC-3 ') was measured. Biotinylated DNA was bound as a ligand via streptavidin that was previously immobilized to dextran on the surface of biosensor chip SA. The ligand was 300 mM NaCl and 0.0
10 mM HEPES buffer containing 05% Tween 20® (pH
It was diluted to 0.2 μM in 7.5) and added to the sensor chip at a rate of 5 ml / min until the resonance unit (RU) was about 400. 180 mM NaCl and 0.005% Tween were used as running buffer.
A 10 mM HEPES buffer solution (pH 7.4) containing 20 (registered trademark) was used. The CBFα fragment prepared in Reference Example 1 (1) or its mutant prepared in Example 1 which is an analyte was diluted to various concentrations with the same buffer solution (provided that R142A and K144M are 100% each).
Diluted to a concentration of mM and 140 mM), injected over immobilized ligand at a rate of 15 μl / min until the injection volume reached 250 μl. In an experiment using CBFβ, 500 nM CBFβ or its mutant (produced in Reference Example 1 (1) or Example 1) was used as CBFα.
Added to the solution. The dissociation of the analyte was then measured by injecting only running buffer. All experiments were performed at 25 ° C. Data is BIAevaluation version
Using 2.1 (PHARMACIA BIOSENCER), analysis was carried out by the nonlinear least squares method, and the association rate constant k a and the dissociation rate constant k d were obtained. The equilibrium dissociation constant K D was calculated by the formula K D = k d / k a or by Scatchard analysis. The results are shown in Table 2 below.

【0035】[0035]

【表2】表2 CBFβ又はその変異体の存在下又は非
存在下における、DNAに結合するCBFα又はその変異
体の動力学的及び解離定数 a RUの増加が単相ではないか又は小さすぎたため、セ
ンサーグラムから測定されなかった。 b これらの値は、180 mM NaClに代えて100 mM NaClの
存在下で得られた。 c この値はスキャッチャード解析を用いて算出され
た。 d これらの値は、180 mM NaClに代えて140 mM NaClの
存在下で得られた。
[Table 2] Table 2 Kinetics and dissociation constants of CBFα or its variant binding to DNA in the presence or absence of CBFβ or its variant The increase in a RU was not monophasic or too small to be measured from the sensorgram. b These values were obtained in the presence of 100 mM NaCl instead of 180 mM NaCl. c This value was calculated using Scatchard analysis. d These values were obtained in the presence of 140 mM NaCl instead of 180 mM NaCl.

【0036】表2に示されるように、CBFα断片及びCBF
βの両者ともに野生型(WT)の場合のKDは7.56±0.47であ
る。この数値と同程度以下のもの、例えば、CBFαのD66
A、D110A、E111A等では、図10に示すEMSAで「CBFα-C
BFβ-DNA→」で示される位置に明瞭にバンドが形成され
ている。これに対し、KDがこれよりはるかに大きなもの
(大きすぎて測定不可となっているもの)、例えばCBF
αのN109AやCBFβのN104Aでは図10に示すEMSAで「CBF
α-CBFβ-DNA→」で示される位置にバンドが形成されて
いない。従って、変異体の平衡解離定数を測定し、野生
型のそれと比較することにより、転写調節因子の変異体
がDNAと結合できるか否かがわかる。
As shown in Table 2, CBFα fragment and CBF
The K D for both β types of wild type (WT) is 7.56 ± 0.47. Those less than or equal to this value, for example, C66
For A, D110A, E111A, etc., the EMSA shown in FIG.
A band is clearly formed at the position indicated by "BFβ-DNA →". On the other hand, if K D is much larger than this (that is too large to measure), for example CBF
For N109A of α and N104A of CBFβ, EMSA shown in FIG.
No band is formed at the position indicated by α-CBFβ-DNA → ”. Therefore, by measuring the equilibrium dissociation constant of the mutant and comparing it with that of the wild type, it is possible to know whether or not the mutant of the transcriptional regulator can bind to DNA.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明により、多数の臨床検体を検査す
ることなく、転写調節因子タンパク質をコードする遺伝
子の突然変異が転写活性に影響する突然変異であるのか
否かを判定する方法が初めて提供された。本発明の方法
により、転写調節因子タンパク質をコードする遺伝子の
突然変異体が転写活性に影響する突然変異であるのか否
かを一旦判定すれば、対象となる遺伝子の塩基配列は予
めわかっているから、転写活性に影響すると判定された
突然変異を常法により検出検出することにより、各検体
に含まれる転写調節因子が、転写活性に影響する突然変
異を有しているか否かを知ることができる。また、臨床
検体を用いて確認を行う場合であっても、本発明の判定
方法により転写活性に影響する突然変異が概ねわかって
いるので、その突然変異に注目して検索をすればよいこ
とになるので、作業は大幅に容易になる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides for the first time a method for determining whether or not a mutation in a gene encoding a transcription factor protein is a mutation affecting transcriptional activity, without examining a large number of clinical specimens. Was done. Once it is determined by the method of the present invention whether or not the mutant of the gene encoding the transcriptional regulator protein is a mutation that affects transcriptional activity, the base sequence of the target gene is known in advance. By detecting and detecting the mutation determined to affect the transcriptional activity by a conventional method, it is possible to know whether or not the transcriptional regulatory factor contained in each sample has a mutation that affects the transcriptional activity. . Further, even when confirmation is performed using a clinical sample, since the mutation that affects the transcriptional activity is generally known by the determination method of the present invention, it suffices to search by paying attention to the mutation. Therefore, the work is greatly facilitated.

【0038】[0038]

【配列表】 <110> The Kanagawa Academy of Science and Technology Foundation <120> Method for evaluating significance of mutations of genes encoding translational regulatory factor proteins <160> 5[Sequence list] <110> The Kanagawa Academy of Science and Technology Foundation <120> Method for evaluating significance of mutations of genes encoding translational regulatory factor proteins <160> 5

【0039】 <210> 1 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <223> DNA fragment used for binding with CBFα <400> 1 caaactctgt ggttgccttg c 21[0039] <210> 1 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <223> DNA fragment used for binding with CBFα <400> 1 caaactctgt ggttgccttg c 21

【0040】 <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <223> DNA fragment used for determining the structures of the CBFα-β-C /EBPβ-DNA and CBFα-C/EBPβ-DNA complexes <400> 2 gaagatttcc aaactctgtg gttgcg 26[0040] <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <223> DNA fragment used for determining the structures of the CBF α-β-C / EBPβ-DNA and CBFα-C / EBPβ-DNA complexes <400> 2 gaagatttcc aaactctgtg gttgcg 26

【0041】 <210> 3 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <223> DNA fragment used for determining the structures of the CBFα-DNA complex <400> 3 gaactctgtg gttgcg 16[0041] <210> 3 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <223> DNA fragment used for determining the structures of the CBFα-DNA complex <400> 3 gaactctgtg gttgcg 16

【0042】 <210> 4 <211> 123 <212> Protein <213> Homo sapiens <400> 4 Gly Glu Leu Val Arg Thr Asp Ser Pro Asn Phe Leu Cys Ser Val Leu 1 5 10 15 Pro Thr His Trp Arg Cys Asn Lys Thr Leu Pro Ile Ala Phe Lys Val 20 25 30 Val Ala Leu Gly Asp Val Pro Asp Gly Thr Leu Val Thr Val Met Ala 35 40 45 Gly Asn Asp Glu Asn Tyr Ser Ala Glu Leu Arg Asn Ala Thr Ala Ala 50 55 60 Met Lys Asn Gln Val Ala Arg Phe Asn Asp Leu Arg Phe Val Gly Arg 65 70 75 80 Ser Gly Arg Gly Lys Ser Phe Thr Leu Thr Ile Thr Val Phe Thr Asn 85 90 95 Pro Pro Gln Val Ala Thr Tyr His Arg Ala Ile Lys Ile Thr Val Asp 100 105 110 Gly Pro Arg Glu Pro Arg Arg His Arg Gln Lys 115 120 [0042] <210> 4 <211> 123 <212> Protein <213> Homo sapiens <400> 4 Gly Glu Leu Val Arg Thr Asp Ser Pro Asn Phe Leu Cys Ser Val Leu 1 5 10 15 Pro Thr His Trp Arg Cys Asn Lys Thr Leu Pro Ile Ala Phe Lys Val             20 25 30 Val Ala Leu Gly Asp Val Pro Asp Gly Thr Leu Val Thr Val Met Ala         35 40 45 Gly Asn Asp Glu Asn Tyr Ser Ala Glu Leu Arg Asn Ala Thr Ala Ala     50 55 60 Met Lys Asn Gln Val Ala Arg Phe Asn Asp Leu Arg Phe Val Gly Arg 65 70 75 80 Ser Gly Arg Gly Lys Ser Phe Thr Leu Thr Ile Thr Val Phe Thr Asn                 85 90 95 Pro Pro Gln Val Ala Thr Tyr His Arg Ala Ile Lys Ile Thr Val Asp             100 105 110 Gly Pro Arg Glu Pro Arg Arg His Arg Gln Lys         115 120

【0043】 <210> 5 <211> 141 <212> Protein <213> Homo sapiens <400> 5 sMet Pro Arg Val Val Pro Asp Gln Arg Ser Lys Phe Glu Asn Glu Glu 1 5 10 15 Phe Phe Arg Lys Leu Ser Arg Glu Cys Glu Ile Lys Tyr Thr Gly Phe 20 25 30 Arg Asp Arg Pro His Glu Glu Arg Gln Thr Arg Phe Gln Asn Ala Cys 35 40 45 Arg Asp Gly Arg Ser Glu Ile Ala Phe Val Ala Thr Gly Thr Asn Leu 50 55 60 Ser Leu Gln Phe Phe Pro Ala Ser Trp Gln Gly Glu Gln Arg Gln Thr 65 70 75 80 Pro Ser Arg Glu Tyr Val Asp Leu Glu Arg Glu Ala Gly Lys Val Tyr 85 90 95 Leu Lys Ala Pro Met Ile Leu Asn Gly Val Cys Val Ile Trp Lys Gly 100 105 110 Trp Ile Asp Leu His Arg Leu Asp Gly Met Gly Cys Leu Glu Phe Asp 115 120 125 Glu Glu Arg Ala Gln Gln Glu Asp Ala Leu Ala Gln Gln 130 135 140[0043] <210> 5 <211> 141 <212> Protein <213> Homo sapiens <400> 5 sMet Pro Arg Val Val Pro Asp Gln Arg Ser Lys Phe Glu Asn Glu Glu   1 5 10 15 Phe Phe Arg Lys Leu Ser Arg Glu Cys Glu Ile Lys Tyr Thr Gly Phe             20 25 30 Arg Asp Arg Pro His Glu Glu Arg Gln Thr Arg Phe Gln Asn Ala Cys         35 40 45 Arg Asp Gly Arg Ser Glu Ile Ala Phe Val Ala Thr Gly Thr Asn Leu     50 55 60 Ser Leu Gln Phe Phe Pro Ala Ser Trp Gln Gly Glu Gln Arg Gln Thr 65 70 75 80 Pro Ser Arg Glu Tyr Val Asp Leu Glu Arg Glu Ala Gly Lys Val Tyr                 85 90 95 Leu Lys Ala Pro Met Ile Leu Asn Gly Val Cys Val Ile Trp Lys Gly             100 105 110 Trp Ile Asp Leu His Arg Leu Asp Gly Met Gly Cys Leu Glu Phe Asp         115 120 125 Glu Glu Arg Ala Gln Gln Glu Asp Ala Leu Ala Gln Gln     130 135 140

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】参考例で作製したCBFα-β-C/EBPβ-DNA四元複
合体の構造を3方向から見た図である。
FIG. 1 is a diagram showing the structure of a CBFα-β-C / EBPβ-DNA quaternary complex prepared in Reference Example as viewed from three directions.

【図2】参考例で作製したCBFα断片及びCBFβのアミノ
酸配列を二次構造(ループ及び領域)と共に示す図(左
側)及びCBFαとCBFβ、又はCBFα単独との結合に用い
たDNA断片の塩基配列を示す図(右側)である。
FIG. 2 is a diagram showing the amino acid sequences of the CBFα fragment and CBFβ prepared in Reference Example together with the secondary structure (loop and region) (left side) and the nucleotide sequences of the DNA fragments used for the binding of CBFα and CBFβ or CBFα alone. FIG.

【図3】参考例で作製したCBFα断片(左側)及びCBFβ
(右側)の構造のトポロジーダイアグラムを示す。
FIG. 3 CBFα fragment (left side) and CBFβ prepared in Reference Example
A topological diagram of the structure (right) is shown.

【図4】参考例で作製したCBFαによるDNA認識を模
式的に示した図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing DNA recognition by CBFα prepared in Reference Example.

【図5】参考例で作製したCBFαとDNAとの間の特異
的相互作用を立体的に示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing three-dimensionally the specific interaction between CBFα and DNA prepared in Reference Example.

【図6】参考例で作製した、DNAと複合したCBFα-CB
Fβヘテロダイマー構造を示す図である。
FIG. 6: CBFα-CB complexed with DNA prepared in Reference Example
It is a figure which shows Fβ heterodimer structure.

【図7】参考例で作製した、CBFα、CBFβ及びDNAの
間の安定化ネットワークを模式的に示すである。
FIG. 7 is a schematic view showing a stabilizing network between CBFα, CBFβ and DNA prepared in Reference Example.

【図8】参考例で作製したCBFα-β-C/EBPβ-DNA複合体
中のArea IIにおけるCBFα、CBFβ及びDNA部分間の
水素結合ネットワークに焦点を当てた立体構造を示す。
FIG. 8 shows a three-dimensional structure focusing on the hydrogen bond network between CBFα, CBFβ and the DNA portion in Area II in the CBFα-β-C / EBPβ-DNA complex prepared in Reference Example.

【図9】参考例で作製したCBFα-β-C/EBPβ-DNA複合体
中のArea IにおけるCBFα、CBFβ及びDNA部分間の水
素結合ネットワークに焦点を当てた立体構造を示す。
FIG. 9 shows a three-dimensional structure focusing on the hydrogen bond network between CBFα, CBFβ and the DNA portion in Area I in the CBFα-β-C / EBPβ-DNA complex prepared in Reference Example.

【図10】実施例1で行ったEMSAによる電気泳動パター
ンを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an electrophoretic pattern by EMSA performed in Example 1.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 DNAに結合する転写調節因子タンパク
質をコードする遺伝子であって、突然変異を有する遺伝
子によりコードされる転写調節因子タンパク質又は上記
DNAとの結合に関与するその断片を調製し、該転写調
節因子タンパク質又はその断片を、その結合するDNA
断片と結合させ、その結合性を、正常型転写調節因子タ
ンパク質又はその断片と該DNAとの結合性と比較する
ことを含む、転写調節因子タンパク質をコードする遺伝
子の突然変異が転写活性に影響する突然変異であるのか
否かを判定する方法。
1. A gene encoding a transcriptional regulator protein that binds to DNA, wherein the transcriptional regulator protein encoded by a gene having a mutation or a fragment thereof involved in binding to the DNA is prepared, DNA that binds a transcription factor protein or a fragment thereof
Mutation of a gene encoding a transcriptional regulator protein affects transcriptional activity, including binding to a fragment and comparing the binding property with the binding between a normal transcriptional regulatory protein or a fragment thereof and the DNA A method of determining whether or not a mutation.
【請求項2】 前記結合性は、前記転写調節因子タンパ
ク質又はその断片と前記DNA断片との結合物の解離定
数を測定することにより測定する請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the binding property is measured by measuring a dissociation constant of a binding product of the transcriptional regulator protein or its fragment and the DNA fragment.
【請求項3】 前記解離定数は、表面プラズモン共鳴法
により測定される請求項2記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein the dissociation constant is measured by a surface plasmon resonance method.
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