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Molecular mechanism of condensin binding onto chromosomal DNA through single-stranded rDNA

Research Project

Project/Area Number 18K14627
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 43010:Molecular biology-related
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

Yano Koichi  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 特任研究員 (30624712)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords一本鎖DNA / rDNA / コンデンシン / Sodium bisulfite / 枯草菌 / single-stranded DNA / 染色体 / 染色体凝縮 / DNA凝縮 / 核様体 / トポロジカルDNA結合
Outline of Final Research Achievements

Condensin plays a crucial role for compaction and segregation of chromosomal DNA from prokaryotes to eukaryotes. I previously reported that Bacillus subtilis condensin topologically binds to highly transcribed rDNA (Yano and Niki, Cell Rep 2017). In the present study, I show that a single-stranded DNA segment formed at 100 - 500 bp downstream the rDNA promoter is important for the binding of the condensin onto rDNA. Furthermore, it has been demonstrated that the single-stranded DNA formation at the 100 - 500 bp segment downstream the promoter is hindered in rDNA mutants to which condensin cannot bind.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

コンデンシンは原核生物から真核生物まで染色体上どのような配列を認識し、またどのように結合するかについて統一的な知見が得られていない。さらにコンデンシンは二本鎖DNAの他に一本鎖DNAにも結合活性を持ち、この2つの活性がどのように染色体構築に関わっているかは不明であった。研究代表者の以前の研究でコンデンシンがrDNAに結合することを示していた。今回の研究で、一本鎖DNAへの結合活性はrDNA領域、さらに、プロモーター直下の数百塩基の領域に結合するために重要であることを示した。この成果はこれまで不明であったコンデンシンの一本鎖DNAへの結合活性の生物学的意味に迫る重要な知見である。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] In Vivo and In Vitro Assay for Monitoring the Topological Loading of Bacterial Condensins on DNA2019

    • Author(s)
      Koichi Yano, Koichiro Akiyama, and Hironori Niki
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 2004 Pages: 181-196

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9520-2_14

    • ISBN
      9781493995196, 9781493995202
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] rDNAで形成される一本鎖DNA領域の1塩基レベルでの同定2020

    • Author(s)
      矢野晃一、野口英樹、仁木宏典
    • Organizer
      第14回日本ゲノム微生物学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Research-status Report
  • [Presentation] コンデンシンがロードするrDNA領域に生じる一本鎖DNAの1塩基レベルでの検出2019

    • Author(s)
      矢野晃一、野口英樹、仁木宏典
    • Organizer
      第25回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] バクテリアコンデンシンがロードするrDNAに生じる一本鎖DNA領域の1塩基レベルでの同定2019

    • Author(s)
      矢野晃一、野口英樹、仁木宏典
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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