ゲノム複製開始の制御

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04256102
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 吉川 寛 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (70019876)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 松年 名古屋大学, 医学部, 教授 (70090420) ; 山口 和男 金沢大学, 遺伝子実験施設, 教授 (00019879) ; 堀内 賢介 国立遺伝学研究所, 細胞遺伝, 教授 (70219210) ; 杉野 明雄 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (90231737) ; 小笠原 直毅 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (10110553)
• Keywords: ゲノム複製 / 複製開始点 / ARS配列 / 複製遺伝子 / 複製酵素

Research Abstract

1.本研究はゲノム複製の分子機構とその制御機構を原核生物と真核生物を対比させながら徹底的にかつ総合的に研究することを目指して平成3年度に発足し、世界をリードする成果をあげている。
2.ウイルス・ファージ・細菌ゲノムの複製:山口は大腸菌プラスミドの開始蛋白によりその識別配列中に局所的な構造変化が生ずること、開始蛋白の活性化に大腸菌GrpE等のシャペロニンが関与することを解明した。堀内も繊維状ファージの複製開始における蛋白-DNA相互作用の詳細な解析を進めた。正井はレプリコンのシグナル構造に対応して2種類の開始複合体が形成され、それぞれ可動型と非可動型となることを解明した。今本は大腸菌ヒストン様蛋白がDNAの湾曲化を介してoriCの活性に関与すること、榊原はPRPP合成酵素の変異が染色体oriCの活性を阻害し、それはdnaAの変異により抑制されることを明らかにした。小笠原は枯草菌染色体oriCにおいては、2個の制御配列のDnaA蛋白を介した相互作用が開始に必須であることを解明した。石見はSV40ゲノムのin vitro複製系を確立し、ヌクレオソーム構造の重要性を解明した。
3.真核生物ゲノムの複製:杉野は酵母の5種のDNAポリメラーゼの精製、その遺伝子のクローニングを行い、それらの機能の解析をin vivo、in vitroで進めた。吉田はヒトリンパ腫細胞からin vitro複製系を作り、複製酵素・複製促進因子の精製・機能解析を進めている。吉川は分裂酵母第VI染色体の全整列クローンを作成し、この染色体上に分布する9個の自己複製配列(ARS)の構造を決定した。升方はヒト染色体からの系統的なARS配列の同定を進めた。釣本はSV40ウイルスのin vitro複製系を用いてヒト染色体の複製開始点の特性の解明を進めた。四宮は二次元電気泳動法によりin vivoでの複製開始点を同定する方法を改良・確立した。

Research Products

• [Publications] Higashitani,N.: "Nucleotide sequence of the primer RNA for DNA replication of filamentous bacteriophages" J.Virol.67. 2175-2181 (1993)
• [Publications] Kubota,Y.: "Roles of the G site and ΦΧ174-type primosome assembly site in priming of leading-strand synthesis initiation by a mobile primosome and replication fork arrest by RepA protein bound to oriR" Gene. 126. 9-16 (1993)
• [Publications] Sugiura,S: "A pseudo-symmetric DNA binding motif of purified Rep dimer of plasmid pSC101" J.Biochem.Tokyo. 114. 547-552 (1993)
• [Publications] Sugiura,S.: "Minimal essential origin of plasmid pSC101:Requirement of a region downstream of iterons" J.Bacteriol.175. 5993-6001 (1993)
• [Publications] Ishimi,Y.: "Model system for DNA replication of a plasmid DNA containing the automously replicating sequence from Sacchromyces cerevisiae" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 5399-5403 (1993)
• [Publications] Shinomiya,T.: "DNA replication of ristone gene repeat in Drosophila melanogaster tissue culture cells:Multipile initiation sites and replication pause sites" Mol.Cel.Biol.13. 4098-4106 (1993)
• [Publications] Shirahige,K.: "Location and characterization of autonomously replicating sequences from chromosome-VI of Saccharomyces cerevisiae" Mol.Cell.Biol.13. 5043-5056 (1993)
• [Publications] Moriya,S.: "Replication of a Bacillus subtilis oriC plasmid in vivo" Mol.Microbiol.(印刷中). (1994)
• [Publications] Sakakibara,Y.: "Cooperation of the prs and dnaA gene products for initiation of chromosome replication in Escherichia coli" J.Bacteriol.175. 5559-5565 (1993)
• [Publications] Kitada,K.: "A multicopy suppressor gene of the Saccharomyces cerevisiae G1 cell cycle mutant gene dbf4 encodes a protein kinase and is identified as CDC5" Mol.Cell.Biol.13. 4445-4457 (1993)
• [Publications] Morrison,A: "Pathway correcting DNA replication errors in Saccharomyces cerevisiae" EMBO J.12. 1467-1473 (1993)
• [Publications] Shimizu,K: "Purification and characterization of DNA Helicase-III from the yeast Saccharomyces cerevisiae" J.Biol.Chem.268. 9578-9584 (1993)
• [Publications] Masukata,H.: "Automous replication of human chromosomal DNA fragments in human cells" Mol.Biol.Cell. 4. 1121-1132 (1993)
• [Publications] Savoysky,E.: "Immunopurified Rb protein inhibits SV40 T antigen-dependant stimulation of DNA polymerase α" Oncogene. 8. 319-325 (1993)
• [Publications] Simbulan,C.M.G.: "Poly(ADP-ribose)polymerase stimulates DNA polymerase α by physical association" J.Biol.Chem.268. 93-99 (1993)
• [Publications] Tanaka,H.: "Properties of DNA-Binding of HU heterotypic and homotypic dimers from Escherichia coli" J.Biochem.Tokyo. 113. 568-572 (1993)