大腸菌RecQヘリカ-ゼの作用機序(RecA蛋白との相互作用を中心として)

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03267211
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中山 宏明 九州大学, 歯学部, 教授 (70047744)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下川 修 九州大学, 歯学部, 助手 (40136502)
• Keywords: 大腸菌 / DNA相同組換え / RecF組換え経路 / RecQ蛋白 / DNAヘリカ-ゼ

Research Abstract

大腸菌RecQ蛋白は相同組換えのRecFおよびRecE経路に関与すると考えられるDNAヘリカ-ゼである。本研究の目的はRecQヘリカ-ゼの酵素学的諸性質を調べ、組換え酵素としての特性を明らかにすることであるが、本年度は同じく組換え蛋白の一つである単鎖DNA結合蛋白(大腸菌SSB,ファ-ジT4 gene 32蛋白)との機能的相互作用を解明することを目標とした。大腸菌から既報の方法で精製したRecQ蛋白と、ファ-ジM13DNAから調製したヘリカ-ゼ基質から成る反応系を用いて調べたところRecQヘリカ-ゼによる2種鎖巻き戻し反応は、大量の(いわゆるStoichiometricな量の)RecQ蛋白を必要とし、かつ加えたRecQ量と反応した基質量の関係は著しいS字形を示すことが明らかとなった。一方これに単鎖DNA結合蛋白を加えると反応は強く促進され、その結果一定量の基質を巻き戻すに必要なRecQ量は約1/100に減少し、同時に上記のS字形の関係は通常の双曲線形となった。又大過剰の単鎖DNA結合蛋白を用いても、巻き戻し反応の阻害はまったく認められなかった。このような高度の単鎖DNA結合蛋白への依存性は他の既知ヘリカ-ゼにはみられないユニ-クな性質である。大腸菌における相同組換えの中心となるRecA蛋白によるStrand transferに対して、これらの蛋白が促進効果を示すと言われていることを考慮すると、相同組換え反応はSSBの濃度が高い細胞内環境で進行し、そのためそこではたらくRecQヘリカ-ゼがSSB依存性を示すという可能性が考えられた。

Research Products

• [Publications] Umezu,K.and Nakayama,H.: "“Escherichia coli RecQ helicase:dependence on single stranded DNAーbinding protein,"" J. Biol.Chem.,submitted.