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DnaK分子シヤペロンによるDNA複製開始タンパク質の活性化過程の解明

Research Project

Project/Area Number 17028029
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

三木 邦夫  京都大学, 大学院理学研究科, 教授 (10116105)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
KeywordsDnaK分子シャペロン / Fプラスミド / 複製開始タンパク質 / RepE / RepE二量体 / RepE-オペレータ複合体 / 結晶化 / 結晶構造
Research Abstract

DnaK分子シャペロン(DnaK, DnaJ, GrpE)が細胞内で合成途中のポリペプチドやタンパク質のfoldingや分解,サブユニットの会合,膜透過などに働くことは良く知られている,これら分子シャペロンにはDNA複製開始因子や転写因子の活性化・不活性化を助ける機能もあるが,その機能タンパク質の調節因子としての作用機構の詳細は解明されていない.大腸菌ミニFの系はこの研究のモデル系として優れている.我々はこれまでに,各分子シャペロンが,RepEの活性化に必須であること,RepEの単量体はイニシエーターとして,二量体はrepE遺伝子のリプレッサーとして機能すること,in vitroでRepE二量体から単量体への変換はDnaK分子シャペロンに担われていることなどを明らかにした.本研究の目的はこの変換機構を分子レベルで明らかにすることで,今年度は次のような成果が得られた.凝集しやすく結晶化が困難である全長RepE二量体について,昨年,オペレータとの複合体の結晶を得たが,タンパク質調製法と結晶化法を工夫することによって,X線回折実験が可能な結晶の調製に成功した.構造解析は,単量体RepE-iteron複合体の構造をモデル分子とする分子置換法で初期位相を決定し,結晶構造の精密化を完了した.その結果,二量体RepE-operator複合体においてもC末ドメインによって共通8塩基対が認識されている一方,N末ドメインはDNAと全く接触せずに,二量体境界面を形成していることが明らかになった.また,二量体と単量体の結晶構造の比較から,両ドメイン内部には構造変化が確認されないものの,ドメイン間の相対配置が大きく異なっていることもわかった.ドメイン間をつなぐリンカー領域ならびにその周辺領域に,DnaKおよびDnaJが相互作用すると予想される配列があった.二量体から単量体への変換による複製開始機能の発現,分子シャペロンの作用機構について議論した.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (4 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Expression and Purification of F-Plasmid RepE and Preliminary X-ray Crystallographic Study of Its Complex with Operator DNA2007

    • Author(s)
      A.Nakamura, C.Wada, K.Miki
    • Journal Title

      Acta Crystallogr. F62

      Pages: 1275-1277

    • Related Report
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  • [Journal Article] 私のチャレンジしたい化学の未解決問題-弱い会合状態の結晶構造からタンパク質ネットワークを直視したい2007

    • Author(s)
      三木邦夫
    • Journal Title

      化学 62(1)

      Pages: 19-20

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  • [Journal Article] タンパク質結晶学の位相決定法における新たな展開2005

    • Author(s)
      藤橋雅宏, 三木邦夫
    • Journal Title

      化学 60(5)

      Pages: 70-71

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  • [Journal Article] シンクロトロン放射光によるタンパク質のX線構造解析2005

    • Author(s)
      森本幸生, 三木邦夫
    • Journal Title

      ぶんせき 2005(8)

      Pages: 439-448

    • NAID

      10016648406

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  • [Book] 物質の構造III,回折(第5版実験化学講座,第11巻)(日本化学会編(分担執筆))2006

    • Author(s)
      三木邦夫 他6名
    • Total Pages
      496
    • Publisher
      丸善
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  • [Book] バイオテクノロジーの基本技術(第5版実験化学講座,第29巻)(日本化学会編(分担執筆))2006

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      岩崎わかな, 三木邦夫
    • Total Pages
      446
    • Publisher
      丸善
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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