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2011 Fiscal Year Annual Research Report

核内ネットワークを制御する天然変性タンパク質の機能発現

Planned Research

Project AreaTarget recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein
Project/Area Number 21113005
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

石野 良純  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (30346837)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 清水 光弘  明星大学, 理工学部, 教授 (80231364)
奥脇 暢  筑波大学, 人間総合科学研究科, 准教授 (50322699)
Keywords天然変性タンパク質 / 分子間相互作用 / DNA複製 / 転写因子 / ヒストンシャペロン / DNA トランスアクション / クロマチン / ヌクレオソーム
Research Abstract

アーキアのHefとそのヒトホモログであるFANCMの天然変性領域と相互作用するタンパク質を網羅的に探索した結果、DNA修復に関係すると予想されるヌクレアーゼ(RecJ 様、RNaseH1 様)や損傷乗り越えDNAポリメラーゼなどが候補タンパク質として得られた。現在、これらのタンパク質を精製し、特異的な結合を調べながら、これらの相互作用の生理的な意義付けを考えてモデルを構築した。また、アーキアのHefを用いて、昨年度に引き続いて本領域内の複数の研究室とNMR,AFM,MD-SAXSなどの構造解析を進めた。
出芽酵母において、Ume6はクロマチンを介して、減数分裂初期遺伝子群の転写を制御している。Ume6における転写活性化と抑制に関与する天然変性セグメントを同定した。それぞれのセグメントとIme1、Sin3との相互作用の解析を進めている。一方では、ATTCTとCTGリピートはin vivoでヌクレオソームの形成を促進すること、ヌクレオソームの微細構造はDNA配列によって多様性があることを見出した。さらに、CTGリピートを含むヌクレオソームの結晶構造を3.5Aで決定し、その詳細を解析している。
アデノウイルスクロマチンの制御因子として同定したヒストンシャペロンNucleophosmin/B23について、そのファミリー因子であるNPM3との多量体形成を検討した。B23はホモ5量体を形成するが、NPM3が存在する場合は、B23:NPM3(4:1)の複合体を形成することを明らかにした。また、多量体形成はB23、NPM3のヒストンシャペロン活性に必須であることが明らかとなった。この点に関しては本領域の明石班との共同研究として進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当研究班は遺伝情報の維持と伝達に関わる重要なタンパク質の天然変性領域の機能解析を行う任務を主として実施している。この目的に正面から向き合い、これまでの研究で天然変性領域が機能に重要な役割を担うことが明らかになりつつあること、さらにそれらの領域に結合するパートナーの同定や、それらの相互作用様式の解明について、おおむね順調に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

本学術領域は、正に「新学術」であり、研究手法が決まっていない蛋白質科学の新しい領域を開拓していると言える。当研究班は主として機能解析を担当しているが、機能発現を理解していくためには、構造との関係を明確に示すことができなければならない。現在までに、天然変性領域が機能を発揮する構造基盤が明らかになっていないので、自らの機能解析を推進しながら、構造解析研究グループとの協力関係をさらに強化して、進めていきたいと考えている。

  • Research Products

    (51 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (37 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Rapid progress of DNA replication studies in Archaea, the third domain of life2012

    • Author(s)
      Ishino, Y., et al
    • Journal Title

      Science in China Series C : Life Sciences

      Volume: 54(In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The OsGEN-L protein from Oryza sativa possesses Holliday junction resolvase activity as well as 5'-flap endonuclease activity2012

    • Author(s)
      Yang, Y., et al
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 151 Pages: 663-678

    • DOI

      10.1093/jb/mvr145

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Function of homo- and hetero-oligomers of human nucleoplasmin/nucleophosmin family proteins NPM1, NPM2 and NPM3 during sperm chromatin remodeling2012

    • Author(s)
      Okuwaki., et al
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 54(In press)

    • DOI

      10.1093/nar/gks162

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] B23/Nucleophosmin is involved in regulation of adenovirus chromatin structure at late infection stages, but not in its replication and transcription2012

    • Author(s)
      Abdus MD.Samad, et al
    • Journal Title

      Journal of General Virology

      Volume: (In press)

    • DOI

      10.1099/vir.0.036665-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of PCNA to processive PCR by reducing the stability of its ring structure2012

    • Author(s)
      Ishino, S., et al
    • Journal Title

      Journal of Japanese Society for Extremophiles

      Volume: 11(In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biophysical analysis of PCNA from Pyrococcus furiosus2012

    • Author(s)
      Kawamura, A., et al
    • Journal Title

      Journal of Japanese Society for Extremophiles

      Volume: 11(In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control of enzyme reaction by a designed metal ion-dependent α-helical coiled-coil protein2012

    • Author(s)
      Murase S., et al
    • Journal Title

      Journalof Biological Inorganic Chemistry

      Volume: (In press)

    • DOI

      10.1007/s00775-012-0896-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Architectures of archaeal GINS complexes, essential DNA replication initiation factors2011

    • Author(s)
      Oyama, T., et al
    • Journal Title

      BMC Biology

      Volume: 9 Pages: 28(1-12)

    • DOI

      10.1186/1741-7007-9-28

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The GINS complex from the thermoacidophilic archaeon, Thermoplasma acidophilum may function as a homotetramer in DNA replication2011

    • Author(s)
      Ogino, H., et al
    • Journal Title

      Extremophiles

      Volume: 15 Pages: 529-539

    • DOI

      10.1007/s00792-011-0383-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biochemical and genetical analyses of the three mcm genes from the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakarensis2011

    • Author(s)
      Ishino, S., et al
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 16 Pages: 1176-1189

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443-2011.01562.x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DNA複製フォーク進行停止の修復関連タンパク質に存在する天然変性領域について2012

    • Author(s)
      石野良純
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学(京都)(招待講演)
    • Year and Date
      20120322-20120325
  • [Presentation] 高圧巻き戻しを利用した高品質タンパク質結晶の作製2012

    • Author(s)
      宮園健一, 他
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学(京都)
    • Year and Date
      20120322-20120325
  • [Presentation] 漁場環境のメタゲノム解析2012

    • Author(s)
      森一樹, 他
    • Organizer
      第6回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      立教大学池袋キャンパス(東京)
    • Year and Date
      20120310-20120312
  • [Presentation] ヒトFancMタンパク質の天然変性領域と相互作用するタンパク質の探索2012

    • Author(s)
      山中啓吾, 他
    • Organizer
      第2回新学術領域「天然変性タンパク質の分子認識機構と機能発現」公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(豊中)
    • Year and Date
      2012-01-24
  • [Presentation] クロマチン関連転写因子Ume6における天然変性領域の機能解析2012

    • Author(s)
      清水光弘
    • Organizer
      第2回新学術領域「天然変性タンパク質の分子認識機構と機能発現」公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(豊中)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-24
  • [Presentation] 分子間・分子内相互作用による核小体ヒストンシャペロンNPM1のRNA結合活性の制御2012

    • Author(s)
      奥脇暢
    • Organizer
      第2回新学術領域「天然変性タンパク質の分子認識機構と機能発現」公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(豊中)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-24
  • [Presentation] 天然変性タンパク質Nucleolinによる核小体クロマチン制御機構2012

    • Author(s)
      早乙女愛
    • Organizer
      第2回新学術領域「天然変性タンパク質の分子認識機構と機能発現」公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(豊中)
    • Year and Date
      2012-01-24
  • [Presentation] Two nucleases from Thermococcus kodakarensis, probably involved in replication fork progression2011

    • Author(s)
      Ishino, S., et al
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] More than one Mcm protein functions in the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakarensis2011

    • Author(s)
      Fujino, S., et al
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] The GINS complex from the thermoacidophilic archaeon, Thermoplasma acidophilum may function as a homotetramer in DNA replication2011

    • Author(s)
      Ogino, H., et al
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] FunctionalAnalysis of intrinsically disordered regions for transcriptional activation by Ume6, an activator/repressor protein of early meiotic genes in S.cerevisiae2011

    • Author(s)
      Morohashi, N., et al
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] 出芽酵母Ume6による転写抑制に関与する天然変性領域の機能解析2011

    • Author(s)
      大島えりか, 他
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] Promotion of nucleosome assembly with DNA repeat sequences associated with hereditary neurological diseases2011

    • Author(s)
      Morohashi, N., et al
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] The effect of human telomeric sequences on nucleosome positioning in yeast cells2011

    • Author(s)
      Ichikawa, Y., et al
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] Nopp140 regulates rRNA production in both RNA dependent and -independent manners2011

    • Author(s)
      上島州平
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] Function of homo- and hetero-oligomers of human Nucleophosmin/Nucleoplasmin family proteins, NPM1, NPM2, and NPM3 in sperm chromatin remodeling2011

    • Author(s)
      奥脇暢
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] Intramolecular regulation of the RNA binding activity of nucleolar protein nucleophosmin/B232011

    • Author(s)
      久岡美晴
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] 超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisが有する二種類のPCNAの細胞内における機能解析2011

    • Author(s)
      久場由真仁, 他
    • Organizer
      第12回極限環境生物学会年会
    • Place of Presentation
      長崎大学良順会館(長崎)
    • Year and Date
      20111127-20111128
  • [Presentation] 超好熱性アーキアThermococcus kodakarensis由来DNA修復因子Hefの天然変性領域と相互作用するタンパク質の探索2011

    • Author(s)
      北村真, 他
    • Organizer
      第12回極限環境生物学会年会
    • Place of Presentation
      長崎大学良順会館(長崎)
    • Year and Date
      20111127-20111128
  • [Presentation] Thermococcus kodakarensisのDNAポリメラーゼDに含まれる天然変性領域に注目した構造・機能解析2011

    • Author(s)
      亀丸美里, 他
    • Organizer
      第12回極限環境生物学会年会
    • Place of Presentation
      長崎大学良順会館(長崎)
    • Year and Date
      20111127-20111128
  • [Presentation] ヒストンH1結合因子によるクロマチン動態制御機構2011

    • Author(s)
      加藤広介
    • Organizer
      第10回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      北広島クラッセホテル(札幌)
    • Year and Date
      20111026-20111028
  • [Presentation] Comparative analyses of the two PCNAs from the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakarensis2011

    • Author(s)
      石野園子, 他
    • Organizer
      第21回DNA複製・組換え・ゲノム安定性制御ワークショップ
    • Place of Presentation
      サンピア福岡(福津)
    • Year and Date
      20111025-20111027
  • [Presentation] Homotetramer of Gins protein from the thermoacidophilic archaeon, Thermoplasma acidophilum as a functional form in DNA replication2011

    • Author(s)
      尾木野弘実, 他
    • Organizer
      第21回DNA複製・組換え・ゲノム安定性制御ワークショップ
    • Place of Presentation
      サンピア福岡(福津)
    • Year and Date
      20111025-20111027
  • [Presentation] Functional analyses of Mcm proteins in the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakarensis2011

    • Author(s)
      藤野誠司, 他
    • Organizer
      第21回DNA複製・組換え・ゲノム安定性制御ワークショップ
    • Place of Presentation
      サンピア福岡(福津)
    • Year and Date
      20111025-20111027
  • [Presentation] DNAリピート配列のクロマチン構造とその転写制御に及ぼす影響2011

    • Author(s)
      清水光弘
    • Organizer
      平成23年度国立遺伝学研究所研究会「クロマチンダイナミクスの分子機構」
    • Place of Presentation
      国立遺伝学研究所(三島)(招待講演)
    • Year and Date
      20111020-20111021
  • [Presentation] DNAリピート配列が形成するヌクレオソームの構造と機能2011

    • Author(s)
      清水光弘, 他
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会シンポジウム「クロマチンダイナミクスによるエピジェネティクスの分子機構」
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都)(招待講演)
    • Year and Date
      20110921-20110924
  • [Presentation] 出芽酵母の転写活性化・抑制因子Ume6における天然変性領域の機能解析2011

    • Author(s)
      諸橋伸行, 他
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      20110921-20110924
  • [Presentation] DNA複製修復タンパク質FancMの天然変性領域と相互作用するタンパク質の探索2011

    • Author(s)
      山中啓吾, 他
    • Organizer
      平成23年度日本農芸化学会西日本支部・中四国支部合同大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎)
    • Year and Date
      20110916-20110917
  • [Presentation] Is OsGEN-L involved in Holliday junction resolution in Oryza sativa?2011

    • Author(s)
      楊彦涛, 他
    • Organizer
      平成23年度日本農芸化学会西日本支部・中四国支部合同大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎)
    • Year and Date
      20110916-20110917
  • [Presentation] DNA replication proteins from Thermococcus kodakarensis2011

    • Author(s)
      Ishino, S., et al
    • Organizer
      Gordon Research Conference on Archaea : Ecology, Metabolism & Molecular Biology
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, USA
    • Year and Date
      20110731-20110805
  • [Presentation] 熱帯熱マラリア原虫pf1-cys-prx遺伝子cis-elementに結合する新奇核内因子の同定およびその性状の解析2011

    • Author(s)
      駒木-安田加奈子
    • Organizer
      第80回日本寄生虫学会総会
    • Place of Presentation
      東京慈恵会医科大学(東京)
    • Year and Date
      20110717-20110718
  • [Presentation] DNA replication in Thermococcales-from initiation to elongation2011

    • Author(s)
      Ishino, Y., et al
    • Organizer
      Gordon Research Conference on Archaea : Ecology, Metabolism & Molecular Biology
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, USA(招待講演)
    • Year and Date
      20110713-20110805
  • [Presentation] Biochemical characterization of OsGEN-L, a structure-specific endonuclease from Oryza sativa2011

    • Author(s)
      楊彦涛, 他
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪)
    • Year and Date
      20110607-20110609
  • [Presentation] 単粒子解析による複製の制御機構の研究2011

    • Author(s)
      真柳浩太, 他
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪)
    • Year and Date
      20110607-20110609
  • [Presentation] RNA-mediated chromatin association of a nucleolar histone chaperone Nucleolin2011

    • Author(s)
      早乙女愛
    • Organizer
      EMBO Workshop Nuclear Structure and Dynamics
    • Place of Presentation
      Isle sur la Sorgue, France
    • Year and Date
      2011-09-30
  • [Presentation] アーキア研究の最前線2011

    • Author(s)
      石野良純, 他
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都国際会議場(京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] Replisome progression mechanism in hyperthermophilic archaea2011

    • Author(s)
      Yoshizumi Ishino
    • Organizer
      「極限環境微生物ゲノム機能開発学講座」開設記念シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学西新プラザ(福岡)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-17
  • [Book] Application of environmental DNA resources to create useful DNA polymerases with different properties. In Microorganisms in Sustainable Agriculture and Biotechnology2012

    • Author(s)
      Ishino, S., Ishino, Y.
    • Total Pages
      15
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 石野研究室

    • URL

      http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/pce-web/

  • [Remarks] 清水研究室

    • URL

      http://www.hino.meisei-u.ac.jp/chem/LBT/Shimizu01.html

  • [Remarks] 奥脇研究室

    • URL

      http://www.md.tsukuba.ac.jp/younginit/okuwaki/O

URL: 

Published: 2013-06-26  

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