DNA屈曲因子の新たな分子動態解明から切り開く新たな細胞周期像の創出
| Project/Area Number |
21K19233
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
片山 勉 九州大学, 薬学研究院, 教授 (70264059)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | DNA複製 / DnaA / DNA屈曲 / 複合体動態 / 細胞周期 |
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| Outline of Research at the Start |
大腸菌IHFタンパク質は配列特異的にDNAに結合し鋭く屈曲させる。IHFによるDNA屈曲は、染色体の複製開始複合体の形成、核様体の構造形成、多様な遺伝子の転写や部位特異的組換え反応の制御などに重要であり、IHFはグローバルな制御因子としての役割を持つ。しかしながら、これまでIHFは細胞周期の制御因子としては重要視されていなかった。本計画は、複製開始タンパク質DnaAの活性化にもIHFが重要であるという研究代表者の独自発見を基盤にして、IHFの細胞周期制御システムにおける分子機構を新たに解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
大腸菌IHFタンパク質は配列特異的にDNAに結合し鋭く屈曲させる。IHFによるDNA屈曲は、染色体の複製起点oriCにおける複製開始複合体の形成、核様体の構造形成、さらに多様な遺伝子の転写や部位特異的組換え反応の制御などに重要であり、IHFはグローバルな制御因子としての役割を持つ。代表者は、複製開始タンパク質DnaAの活性化因子DARS2を独自に発見していたが、さらにこの因子がIHFの結合/解離によって機能制御されることを最近見出した。本計画は、これらの独自発見を基盤にし、IHFの細胞周期制御における役割を新たに理解にすることを目的とする。本年度はまず昨年度に引き続き、新たに構築したIHF-DARS2結合/解離を観察できる試験管内再構成系を活用して、生化学的手法により制御因子の精製を進めた。並行して、新たに開発した細胞内のDARS2不活性化因子を検出できる分子遺伝学的実験系を活用して、ゲノミクスにより制御因子の探索を進めた。その結果、新規な候補因子が複数見出された。これら因子の遺伝子変異株をそれぞれ作成すると、複数の変異細胞でIHF-DARS2結合の解離が阻害された（学会発表済み）。加えて、DnaAの不活性化因子であるdatAは複製開始後にIHF結合により機能亢進されるが、本研究期間も含めて、これまでIHF-datA結合のタイミングの制御機構を解析してきた。本年度はその制御に必要となるRNA転写機構を見出し論文発表した。また複製起点oriCでの複製開始複合体の形成におけるIHFおよびIHFホモログであるDNA屈曲因子HUの分子機構についても同様に本研究期間も含めてこれまで解析してきたが、本年度はその分子機構が解明され論文発表した。
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Report
(3 results)
Research Products
(35 results)
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[Presentation] Dynamic nucleoprotein complexes and DNA structural changes supporting regulated replication initiation of the Escherichia coli chromosome2021
Author(s)
Tsutomu Katayama, Kenya Miyoshi, Ryusei Yoshida, Chuyuan Lu, Lanyang Li, Kazuma Korogi, Yuka Tatsumoto, Kosuke Ito, Hironori Kawakami, Kazutoshi Kasho, Shogo Ozaki
Organizer
第44回日本分子生物学会年会 シンポジウム「The common mechanism for regulation of genome maintenance by DNA structural dynamics」
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Int'l Joint Research / Invited
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