Title Escherichia coli RNA 중합요소와 박테리오파아지 λP_R 프로모터복합체 구조의 Footprinting 분석
Author 정현채 · 노정혜 *
Address 서울대학교 자연과학대학 미생물학과; 서울대학교 분자미생물학연구센터
Bibliography Korean Journal of Microbiology, 31(5),376-384, 1993
DOI
Key Words λP_R promoter, footprintin, promoter complexes, DNA melting
Abstract 박테리오파아지 λ의 P_R 프로모터와 Esxherichi coli RNA 중합효소간의 프로모터 여린복합체 형성과정에서 그 상호작용을 구조적인 측면에서 분석하기 위하여 footprinting 실험들을수행하였다. P_R프로모터를 포함하는 290bp 절편을 동위원소표지하여 DNase I protection, DMS methylation protection, KMnO_4 oxidation 실험을 수행하였다. 온도변화에 따른 보호양상의 변화를 살펴보기 위하여, 37℃, 25℃, 18℃, 0℃에서 각각 DNase I protection 실험을 수행하였다. 주형 단선에 대하여, 37℃, 25℃, 18℃에서의 경우 보호범위는 -45~ +21인데 반하여, 0℃에서는 -35~ -`로 그 범위가 좁아짐을 관찰하였다. 보호범위의 상부경계(37℃와 25℃, 18℃에서는 -46과 -36위치, 0℃에서는 -36위치)에서 DNase I에 대한 반응성이 크게 증가함을 관찰하였다. 37℃에서의 DMS methylation protection 실험을 통해 전사개시위치를 중심으로 DNA 이중나선의 한 회전에 해당하는 부분이 major groove 쪽으로부터 RNA 중합효소에 의해 보호됨을 관찰하였다. 또한 그보다 상위부분에서는 RNA 중합호소에 의해 보호되는 염기들이 DNA 이중나선의 한쪽 면에만 위치한다는 것을 관찰하였다. 주형단선의 -5와 -6의 위치의 C 염기들이 DMS에 의해 methylation 되었는데, 이는 이 부위의 DNA 이중나선이 풀려있음을 시사한다. 37℃와 18℃에서의 비주형 단선에 대한 KMnO_4 oxidation 실험결과 전사개시위치(+1) 주위의 -4, -3, +2, +4 위치의 T 염기들이 산화되는 것을 관찰하였다. DMS methylation 실험결과 -5와 -6 위치의 G/C 염기쌍들이 수소결합이 풀린 상태로 존재한다는 관찰을 고려할 때 열린복합체 내에서 -6~ +4까지 적어도 10bp 이상의 DNA 이중나선이 풀린다는 것을 확인하였다. 0℃에서는 이 부위의 DNA 이중나선이 전혀 풀리지 않음을 관찰하였다. 이상의 결과로 볼 때, 0℃ 복합체와 18℃ 이상에서 형성되는 복합체는 그 구조가 매우 다르며, 18℃ 복합체는 25℃ 이상에서 형성되는 복합체와 부분적으로 다르다는 사실을 확인하였다. 따라서 0℃의 복합체를 프로모터 닫힌복합체(closed complex)라고 가정할 경우, 닫힌복합체에서 열린복합체에 이르는 온도의존적인 반응단계들을 온도에 따른 복합체 구조의 footprinting 양상의 변화를 통해 추적할 수 있는 가능성을 발견하였다.
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