1998 Fiscal Year Annual Research Report

制限修飾遺伝子の自己維持機能を利用したプラスミド安定化

Research Project

Project/Area Number	09558085
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	小林一三東京大学, 医科学研究所, 助教授 (30126057)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	川上文清東洋紡績, 敦賀バイオ研究所, 主席部員
Keywords	制限酵素 / メチル化酵素 / プラスミド / 相同組換え / 大腸菌 / バクテリオファージ / 減数分裂 / 人工染色体
Research Abstract	A. 制限修飾遺伝子による分離後細胞死の過程。制限修飾遺伝子を連結したプラスミドを高温感受性複製ユニットでドライブし、温度シフトによって同調的に制限修飾遺伝子を失わせる系で、次の結果を得た。 (Al) EcoRII制限修飾遺伝子も「分離後宿主殺し」を起こす。 (A2) EcoRI制限修飾遺伝子の分離後宿主殺しでの制限酵素修飾酵素の活性を追跡し、急速な減少を発見した。より直接に制限酵素修飾酵素を追跡するために、EcoRI制限酵素修飾酵素への抗体を作成した。 (A3) SOS応答をsfiA::lacZレポーターで定量し、シフト後4時間で、SOS誘導と衰弱を検出した。 (A4) 細胞形態の観察とDAPI染色を組み合わせて、多核フィラメントの形成、そこからの核の喪失、という経過を観察した。 (A5) 2型以外の制限修飾遺伝子3種について、分離後宿主殺しの有無について検討した。 B. 制限修飾遺伝子連結によるプラスミド安定化と分離後細胞死に影響する因子。 (Bl) 宿主の相同組換え遺伝子の変異。次の変異は、細胞死を促進した。recB21recC22;recN;ruvAB;ruvC;recG。sbcA変異は、recBC変異体の感受性を部分的に戻した。 (B2) SOS誘発を抑えるlexA3ind変異は、細胞死を促進した。SOS誘発は、recBC変異によって減少した。 (B3) 病原性に関与する一連の遺伝子群、染色体の二重鎮切断を引き起こしやすいとされていた一連の遺伝子群、蛋白質の分解と安定性に関係する一連の遺伝子群の変異について、染色体の分配に関連する一連の遺伝子群の変異が、細胞死を促進した。 (B4) 培地によって染色体切断の程度が大きく影響されることを発見した。 C. 大腸菌染色体上のPaeR7制限修飾遺伝子が、相同なDNAによる置き換えに対して抵抗する現象を解析した。宿主の既遺伝子型の関与を調べた。染色体再編が観察された。

Research Products

(15 results)

All Other

All Publications (15 results)

[Publications] Handa,N.: "Host responses to post-segregational killing by restriction-modification genes." Mol.Microbiol.(in press).
[Publications] Kobayashi,I.: "Selfish behavior of restriction-modification gene complexes and host defense by homologous recombination." Proceedings of the fifth worldwide internet conference INABIS'98 (CD-ROM publication). (in press).
[Publications] Kobayashi,I.: "Homologous recombination and sex as a strategy against selfish genetic elements attacking genome." Ann.New York Acad.Sci.(in press).
[Publications] Kobayashi,I.: "Selfishness and death:raison d'etre of restriction,recombination and mitochondria." Trends in Genetics. 14. 368-374 (1998)
[Publications] Naito,Y.: "Selfish restriction modification genes: Resistance of a resident R/M plasmid to displacement by an incompatible plasmid mediated by host killing." Biol.Chem.379. 429-436 (1998)
[Publications] Nakayama,Y.: "Restriction-modification gene complexes as selfish gene entities: Roles of a regulatory system in their establishment,maintenance,and apoptotic mutual exclusion." Proc.Nat.Acad.Sci.USA. 95. 6442-6447 (1998)
[Publications] Fujitani,Y.: "Mismatch-stimulated destruction of intermediates as an explanation for map expansion in genetic recombination." J.Theor.Biol.189. 443-447 (1997)
[Publications] Handa,N.: "Selfish behavior in restriction and recombination." J.Reproduction and Development. 43. 59-60 (1997)
[Publications] Kobayashi,I.: "Genetic recombination in fights between selfish genes." J.Reproduction and Development. 43. 61-62 (1997)
[Publications] 半田直史: "ゲノムにとっての自己と非自己" 臨床免疫. (刊行中).
[Publications] 小林一三: "反「利己的遺伝子」戦略としての性" 遺伝. 52. 27-33 (1998)
[Publications] Kobayashi,I.: "DNA double-strand break repair in bacteria,in Encyclopedia of Life Sciences." Macmillan,London(in press),
[Publications] Kusano-Fujita,A.: "Mutation correction by homologous recombination with a replication-defective adenovirus vector. in Gene Therapy Vector Protocols Handbook" Humana Press,Totowa,NJ,USA(in press),
[Publications] Kobayashi,I.: "Plasmid maintenance systems,in Plasmid Biology" Harwood academic publishers gmbh,Amsterdam, (1998)
[Publications] 内藤泰宏: "相同組換え法による遺伝子導入 in 遺伝子治療開発研究ハンドブック" エヌ・ティー・エス(刊行中),

1998 Fiscal Year Annual Research Report

制限修飾遺伝子の自己維持機能を利用したプラスミド安定化

Principal Investigator

小林 一三 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (30126057)

Research Products

[Publications] Handa,N.: "Host responses to post-segregational killing by restriction-modification genes." Mol.Microbiol.(in press).

[Publications] Kobayashi,I.: "Selfish behavior of restriction-modification gene complexes and host defense by homologous recombination." Proceedings of the fifth worldwide internet conference INABIS'98 (CD-ROM publication). (in press).

[Publications] Kobayashi,I.: "Homologous recombination and sex as a strategy against selfish genetic elements attacking genome." Ann.New York Acad.Sci.(in press).

[Publications] Kobayashi,I.: "Selfishness and death:raison d'etre of restriction,recombination and mitochondria." Trends in Genetics. 14. 368-374 (1998)

[Publications] Naito,Y.: "Selfish restriction modification genes: Resistance of a resident R/M plasmid to displacement by an incompatible plasmid mediated by host killing." Biol.Chem.379. 429-436 (1998)

[Publications] Nakayama,Y.: "Restriction-modification gene complexes as selfish gene entities: Roles of a regulatory system in their establishment,maintenance,and apoptotic mutual exclusion." Proc.Nat.Acad.Sci.USA. 95. 6442-6447 (1998)

[Publications] Fujitani,Y.: "Mismatch-stimulated destruction of intermediates as an explanation for map expansion in genetic recombination." J.Theor.Biol.189. 443-447 (1997)

[Publications] Handa,N.: "Selfish behavior in restriction and recombination." J.Reproduction and Development. 43. 59-60 (1997)

[Publications] Kobayashi,I.: "Genetic recombination in fights between selfish genes." J.Reproduction and Development. 43. 61-62 (1997)

[Publications] 半田直史: "ゲノムにとっての自己と非自己" 臨床免疫. (刊行中).

[Publications] 小林一三: "反「利己的遺伝子」戦略としての性" 遺伝. 52. 27-33 (1998)

[Publications] Kobayashi,I.: "DNA double-strand break repair in bacteria,in Encyclopedia of Life Sciences." Macmillan,London(in press),

[Publications] Kusano-Fujita,A.: "Mutation correction by homologous recombination with a replication-defective adenovirus vector. in Gene Therapy Vector Protocols Handbook" Humana Press,Totowa,NJ,USA(in press),

[Publications] Kobayashi,I.: "Plasmid maintenance systems,in Plasmid Biology" Harwood academic publishers gmbh,Amsterdam, (1998)

[Publications] 内藤泰宏: "相同組換え法による遺伝子導入 in 遺伝子治療開発研究ハンドブック" エヌ・ティー・エス(刊行中),

小林一三東京大学, 医科学研究所, 助教授 (30126057)