Approach toward the practical use of thermotolerant DNA repair promoting protein by structure-machinery analysis

• Project/Area Number: 22580098
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: NARUMI Issay 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (90343920)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): YAMADA Mitsugu 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 任期付研究員 (80510924) ; FUJIWARA Satoru 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (10354888)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2012: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2011: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 放射線 / 遺伝子 / 微生物 / タンパク質 / DNA 修復 / 耐熱性 / DNA修復

Research Abstract

The role of DNA repair promoting protein PprA in the moderately thermophilic radioresistant bacterium Deinococcus geothermalis was revealed by a combination of molecular genetics, structural biology and biochemistry. X-ray crystal structure analysis revealed that the basic heptamer structure of the Deinococcus radiodurans DdrA that responds to DNA damage along with PprA protein.

Research Products

• [Journal Article] Deinococcus radiodurans YgjD and YeaZ are involved in the repair of DNA cross-links. (2013)
  • Author(s): Onodera, T., K. Satoh, T. Ohta, and I. Narumi
  • Journal Title: Extremophiles Volume: 17 Issue: 1 Pages: 171-179
  • DOI: 10.1007/s00792-012-0506-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of Deinococcus radiodurans RecFOR proteins in homologous recombination (2012)
  • Author(s): 佐藤勝也、菊地正博、Abu M. Ishaqu、大庭寛史、山田貢、手島光平、小野寺威文、鳴海一成
  • Journal Title: DNA Repair Volume: 11巻 Issue: 4 Pages: 410-418
  • DOI: 10.1016/j.dnarep.2012.01.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In silico method to predict functional similarity between two RecA orthologs (2011)
  • Author(s): Haitham Sghaier、佐藤勝也、鳴海一成
  • Journal Title: J. Biomol. Screen Volume: 16巻 Issue: 4 Pages: 457-459
  • DOI: 10.1177/1087057111400909
• [Journal Article] 放射性抵抗性細菌 (2011)
  • Author(s): 小野寺威文
  • Journal Title: 日本微生物生態学会誌 Volume: 26 Pages: 75-77
• [Journal Article] Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of DNA damage response A protein from Deinococcus radiodurans (2010)
  • Author(s): 山田貢、佐藤勝也、鳴海一成
  • Journal Title: Acta Crystallogr. Sec. F Volume: 66巻 Issue: 12 Pages: 1614-1616
  • DOI: 10.1107/s1744309110040224
• [Journal Article] Characterization of RecA protein from the thermophilic radioresistant bacterium Deinococcus geothermalis (2010)
  • Author(s): Haitham Sghaier
  • Journal Title: Afr.J.Biochem.Res. Volume: 4 Pages: 111-118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of DNA damage response A protein from Deinococcus radiodurans (2010)
  • Author(s): Mitsugu Yamada
  • Journal Title: Acta Crystallogr.Sec.F Volume: 66 Pages: 1614-1616
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Survival strategy of a radioresistant bacterium : a review (2010)
  • Author(s): Issay Narumi
  • Journal Title: Gamma Field Symposia Volume: 48 Pages: 69-76
• [Presentation] Deinococcus とThermus に共通する新規 DNA 鎖間架橋修復遺伝子の遺伝学的解析 (2012)
  • Author(s): 小野寺威文、中村顕、佐藤勝也、太田敏博、鳴海一成
  • Organizer: 第13回極限環境生物学会年会
  • Place of Presentation: 日本大学文理学部(東京都)
  • Year and Date: 2012-12-01
• [Presentation] Discovery of a novel DNA repair promoting protein from Deinococcus radiodurans and its application to biotech industry(招待講演) (2012)
  • Author(s): 鳴海一成
  • Organizer: XXXVI All India Cell Biology Conference and International Symposium on Stress Adaptive Response and Genome Integrity (SARGI)
  • Place of Presentation: Bhabha Atomic Research Centre(ムンバイ・インド)
  • Year and Date: 2012-10-19
• [Presentation] New host-vector system for Deinococcus geothermalis (2012)
  • Author(s): 鳴海一成、小野寺威文、佐藤勝也
  • Organizer: The 9th International Conference on Extremophiles (Extremophiles 2012)
  • Place of Presentation: Hotel NH Central Convenciones(セビリア、スペイン)
  • Year and Date: 2012-09-12
• [Presentation] Analysis of radioresistant bacterium and its application(招待講演) (2012)
  • Author(s): 鳴海一成
  • Organizer: 日本農芸化学会2012 年度大会シンポジウム「特殊環境下における微生物の潜在能力とその応用」
  • Place of Presentation: 京都女子大学(京都市)
  • Year and Date: 2012-03-26
• [Presentation] Analysis of radioresistant bacterium and its application (2012)
  • Author(s): Issay Narumi
  • Organizer: 日本農芸化学会2012年度大会シンポジウム「特殊環境下における微生物の潜在能力とその応用」
  • Place of Presentation: 京都府、京都女子大学(招待講演)
  • Year and Date: 2012-03-26
• [Presentation] 月における生命探査の可能性の検討 (2012)
  • Author(s): 横堀伸一
  • Organizer: 第28回宇宙利用シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都、日本学術会議
  • Year and Date: 2012-01-24
• [Presentation] DeinococcusとThermusに共通する新規DNA修復遺伝子の機能解析 (2011)
  • Author(s): 小野寺威文
  • Organizer: 第12回極限環境生物学会年会
  • Place of Presentation: 長崎市、長崎大学医学部
  • Year and Date: 2011-11-27
• [Presentation] 放射線抵抗性細菌と高度好熱菌のDNA修復におけるygjD及びyeaZオルソログの機能解析 (2011)
  • Author(s): 小野寺威文
  • Organizer: 日本環境変異原学会第40回大会
  • Place of Presentation: 東京都、学術総合センター
  • Year and Date: 2011-11-21
• [Presentation] 放射線抵抗性細菌のygjD及びyeaZオルソログとDNA修復機構との関連性 (2011)
  • Author(s): 小野寺威文
  • Organizer: 日本農芸化学会関東支部2011年度大会
  • Place of Presentation: 板倉町、東洋大学生命科学部
  • Year and Date: 2011-10-15
• [Presentation] 放射線抵抗性細菌のDNA修復機構におけるygjDlyeaZ遺伝子ファミリーの役割 (2011)
  • Author(s): 小野寺威文
  • Organizer: 第6回高崎量子応用研究シンポジウム
  • Place of Presentation: 高崎市、高崎シティーギャラリー
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] 放射線抵抗性細菌の遺伝子破壊株における異なるLET放射線に対する致死効果 (2011)
  • Author(s): 佐藤勝也
  • Organizer: 第6回高崎量子応用研究シンポジウム
  • Place of Presentation: 高崎市、高崎シティーギャラリー
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] 生物の乾燥耐性と放射線耐性 (2011)
  • Author(s): 鳴海一成
  • Organizer: 新世代研究所バイオ単分子・水和ナノ構造合同研究会
  • Place of Presentation: 箱根町、パウエル箱根
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] 生命と放射線耐性(招待講演) (2011)
  • Author(s): 鳴海一成
  • Organizer: 諏訪シンポジウム「生命現象素過程の時空間軸上への展開と統合」
  • Place of Presentation: かんぽの宿諏訪(諏訪市)
  • Year and Date: 2011-07-29
• [Presentation] 生命と放射線耐性 (2011)
  • Author(s): 鳴海一成
  • Organizer: 諏訪シンポジウム「生命現象素過程の時空間軸上への展開と統合」
  • Place of Presentation: 諏訪市、かんぽの宿諏訪(招待講演)
  • Year and Date: 2011-07-29
• [Presentation] Capture and space exposure experiments of microorganisms on the ISS orbit proposed in "TANPOPO" mission (2011)
  • Author(s): Shin-ichi Yokobori
  • Organizer: 11th European Workshop on Astrobiology (EANA2011)
  • Place of Presentation: Cologne, Germany
  • Year and Date: 2011-07-12
• [Presentation] 機能未知ygjDlyeaZ遺伝子ファミリーの機能解析 (2011)
  • Author(s): 小野寺威文
  • Organizer: 変異機構研究会第24回夏の学校
  • Place of Presentation: 小牧市、愛知県小牧勤労センター
  • Year and Date: 2011-07-10
• [Presentation] たんぽぽ計画における蛍光染色法によるエアロゲル内の微生物検出 (2011)
  • Author(s): 杉野朋弘
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • Place of Presentation: 幕張市、幕張メッセ
  • Year and Date: 2011-05-23
• [Presentation] 「タンポポ」計画における国際宇宙ステーション上での微生物暴露実験 (2011)
  • Author(s): 横堀伸一
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • Place of Presentation: 幕張市、幕張メッセ
  • Year and Date: 2011-05-23
• [Presentation] 大腸菌機能未知必須遺伝子ygjD(gcp), yeaZ, yjeEのThermus属細菌を用いた遺伝学的解析 (2011)
  • Author(s): 北原一正
  • Organizer: 日本農芸化学会2011年度大会
  • Place of Presentation: 京都市、京都女子大学
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] 生物間で広く保存された機能未知遺伝子,ygjD及びyeaZの放射線抵抗性細菌における遺伝子破壊解析 (2011)
  • Author(s): 鳴海一成
  • Organizer: 日本農芸化学会2011年度大会
  • Place of Presentation: 京都市、京都女子大学
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] 有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集(たんぽぽ)-微生物捕集/曝露実験 (2011)
  • Author(s): 横堀伸一
  • Organizer: 生命の起源および進化学会第36回学術講演会
  • Place of Presentation: 福岡市、福岡工業大学
  • Year and Date: 2011-03-16
• [Presentation] 月における生命探査の可能性の検討 (2011)
  • Author(s): 横堀伸一
  • Organizer: 第27回宇宙利用シンポジウム
  • Place of Presentation: 相模原市、JAXA宇宙科学研究所 相模原キャンパス
  • Year and Date: 2011-01-24
• [Presentation] 量子ビームで誘発される突然変異の特徴と育種への応用(招待講演) (2010)
  • Author(s): 鳴海一成
  • Organizer: 平成22 年度第2回量子ビーム科学研究施設研究会
  • Place of Presentation: 大阪大学産業科学研究所(茨木市)
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] 量子ビームで誘発される突然変異の特徴と育種への応用 (2010)
  • Author(s): 鳴海一成
  • Organizer: 平成22年度第2回量子ビーム科学研究施設研究会
  • Place of Presentation: 茨木市、大阪大学産業科学研究所(招待講演)
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] 放射線抵抗性細菌の相同組換えにおけるRecFORタンパク質の重要性 (2010)
  • Author(s): 佐藤勝也
  • Organizer: 第11回極限環境生物学会
  • Place of Presentation: 宇治市、京都大学宇治キャンパス
  • Year and Date: 2010-11-16
• [Presentation] 国際宇宙ステーションにおけるたんぽぽ計画の微生物捕集・曝露実験 (2010)
  • Author(s): 河口優子
  • Organizer: 第11回極限環境生物学会
  • Place of Presentation: 宇治市、京都大学宇治キャンパス
  • Year and Date: 2010-11-16
• [Presentation] 放射線抵抗性細菌における多種生物間に共通した機能未知遺伝子の解析 (2010)
  • Author(s): 小野寺威文
  • Organizer: 第11回極限環境生物学会
  • Place of Presentation: 宇治市、京都大学宇治キャンパス
  • Year and Date: 2010-11-15
• [Presentation] 放射線抵抗性細菌における異なるLET放射線に対する致死効果 (2010)
  • Author(s): 佐藤勝也
  • Organizer: 第5回高崎量子応用研究シンポジウム
  • Place of Presentation: 高崎市、高崎シティギャラリー
  • Year and Date: 2010-10-15
• [Presentation] 軟X線顕微鏡による生きた生物のイメージングに向けた試み (2010)
  • Author(s): 竹本邦子
  • Organizer: 第19回日本バイオイメージング学会学術集会
  • Place of Presentation: 横浜市、慶應義塾大学日吉キャンパス
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] 生物間で共通する機能未知必須遺伝子gcpの遺伝学的解析 (2010)
  • Author(s): 北原一正
  • Organizer: 高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト第9回連携研究会
  • Place of Presentation: 佐用郡佐用町、Spring-8
  • Year and Date: 2010-08-21
• [Presentation] Feasibility study of X-ray imaging with near carbon K-shell edges on Deinococcus radiodurans (2010)
  • Author(s): 竹本邦子、鳴海一成、佐藤勝也、大東琢治、難波秀利、木原裕
  • Organizer: The 10th International Conference on X-ray Microscopy (XRM 2010)
  • Place of Presentation: Sheraton Hotel & Towers(シカゴ・アメリカ)
  • Year and Date: 2010-08-18
• [Presentation] Feasibility study of X-ray imaging with near carbon K-shell edges on Deinococcus radiodurans (2010)
  • Author(s): Kuniko Takemoto
  • Organizer: 10th International conference on x-ray microscopy
  • Place of Presentation: Chicago, Illinois, USA
  • Year and Date: 2010-08-18
• [Presentation] Quest for microorganisms existing at high atmosphere and space (2010)
  • Author(s): Shin-ichi Yokobori
  • Organizer: Astrobiology Science Conference 2010
  • Place of Presentation: League City, Texas, USA
  • Year and Date: 2010-05-28
• [Presentation] 太陽系惑星間での微生物・有機物の生存圏 (2010)
  • Author(s): 小林憲正
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • Place of Presentation: 幕張市、幕張メッセ
  • Year and Date: 2010-05-26
• [Presentation] 「たんぽぽ」計画で提案している国際宇宙ステーション上での微生物曝露実験について (2010)
  • Author(s): 横堀伸一
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • Place of Presentation: 幕張市、幕張メッセ
  • Year and Date: 2010-05-26
• [Presentation] たんぽぽ計画における蛍光染色法によるエアロゲル内の微生物検出 (2010)
  • Author(s): 杉野朋弘
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • Place of Presentation: 幕張市、幕張メッセ
  • Year and Date: 2010-05-26
• [Presentation] Non-essentiality of an evolutionary conserved, highly essential gene, gcp, in Thermus and Deinococcus (2010)
  • Author(s): Akira Nakamura
  • Organizer: 100th General Meeting of the American Society for Microbiology
  • Place of Presentation: San Diego, California, USA
  • Year and Date: 2010-05-23
• [Presentation] Microbe space exposure experiments at International Space Station (ISS) in the mission “Tanpopo”
  • Author(s): Yuko Kawaguchi
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合 2012 年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉市）
• [Presentation] DNA鎖間架橋修復に特異的に関わるDrygjDとDryeaZの機能解明
  • Author(s): 小野寺 威文
  • Organizer: 変異機構研究会第25回夏の学校
  • Place of Presentation: 小牧勤労センター（小牧市）
• [Presentation] New host-vector system for Deinococcus geothermalis
  • Author(s): Issay Narumi
  • Organizer: The 9th International Conference on Extremophiles (Extremophiles 2012)
  • Place of Presentation: Hotel NH Central Convenciones (Seville, Spain)
• [Presentation] Involvement of universally conserved genes, ygjD and yeaZ orthologs, in DNA repair of Deinococcus radiodurans
  • Author(s): Takefumi Onodera
  • Organizer: The 9th International Conference on Extremophiles (Extremophiles 2012)
  • Place of Presentation: Hotel NH Central Convenciones (Seville, Spain)
• [Presentation] たんぽぽ計画［有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集］の開発・運用準備状況
  • Author(s): 山岸 明彦
  • Organizer: 第26回日本宇宙生物科学会学術集会
  • Place of Presentation: 阿波観光ホテル（徳島市）
• [Presentation] 放射線抵抗性細菌のDNA修復機構におけるDrygjD及びDryeaZ遺伝子の機能解析
  • Author(s): 小野寺 威文
  • Organizer: 第7回高崎量子応用研究シンポジウム
  • Place of Presentation: 高崎シティギャラリー（高崎市）
• [Presentation] 放射線抵抗性細菌における異なるLET放射線に誘発される突然変異株出現頻度の解析
  • Author(s): 佐藤 勝也
  • Organizer: 第7回高崎量子応用研究シンポジウム
  • Place of Presentation: 高崎シティギャラリー（高崎市）
• [Presentation] Tanpopo: astrobiology exposure and micrometeoroid capture experiments
  • Author(s): Shin-ichi Yokobori
  • Organizer: The 12th European Workshop on Astrobiology (EANA)
  • Place of Presentation: AlbaNova University Centre (Stockholm, Sweden)
• [Presentation] Resistance of Deinococcus sp. to environmental factors of International Space Station (ISS) orbit -Microbes exposure experiment at ISS in the mission “Tanpopo”
  • Author(s): Yuko Kawaguchi
  • Organizer: The 12th European Workshop on Astrobiology (EANA)
  • Place of Presentation: AlbaNova University Centre (Stockholm, Sweden)
• [Presentation] Discovery of a novel DNA repair promoting protein from Deinococcus radiodurans and its application to biotech industry
  • Author(s): Issay Narumi
  • Organizer: XXXVI All India Cell Biology Conference and International Symposium on Stress Adaptive Response and Genome Integrity (SARGI)
  • Place of Presentation: Bhabha Atomic Research Centre (Mumbai, India)
  • Invited
• [Presentation] DeinococcusとThermusに共通する新規 DNA鎖間架橋修復遺伝子の遺伝学的解析
  • Author(s): 小野寺 威文
  • Organizer: 第13回極限環境生物学会年会
  • Place of Presentation: 日本大学文理学部（東京都）
• [Presentation] たんぽぽ計画［有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集］の準備状況と微生物宇宙生存可能性の検討
  • Author(s): 横堀 伸一
  • Organizer: 第13回極限環境生物学会年会
  • Place of Presentation: 日本大学文理学部（東京都）
• [Presentation] DNA鎖間架橋損傷の修復に関わるDrygjDおよびDryeaZ遺伝子の機能解析
  • Author(s): 小野寺 威文
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡市）
• [Presentation] たんぽぽ（地球と宇宙空間の微生物と有機物の双方向伝播）WG報告：微生物と有機物の宇宙曝露
  • Author(s): 横堀 伸一
  • Organizer: 第13回宇宙科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 宇宙科学研究所（相模原市）
• [Presentation] たんぽぽ計画［有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集］の準備状況と微生物宇宙生存可能性の検討
  • Author(s): 横堀 伸一
  • Organizer: 生命の起源および進化学会第38回学術講演会
  • Place of Presentation: 九州大学箱崎キャンパス（福岡市）
• [Remarks]
  • URL: http://www.taka.jaea.go.jp/rab_div/grr/index_j.html
• [Remarks] イオンビーム変異誘発グループ
  • URL: http://www.taka.jaea.go.jp/rab_div/grr/index_j.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.taka.jaea.go.jp/rab_div/grr/index_j.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.taka.jaea.go.jp/rab_div/grr/index_j.html