1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10044206
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
品川 日出夫 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (40029799)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩崎 博史 大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (60232659)
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| Keywords | DNA二重鎖切断 / DNA組換え修復 / rhp57遺伝子 / 耐熱細菌 / Holliday構造 / RuvBタンパク質 / hjc遺伝子 / 古細菌 |
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| Research Abstract |
二重鎖切断の修復機構の普遍的法則を研究するため、原核生物(大腸菌および高度好熱菌)、真核生物(分裂酵母)および古細菌(超好熱古細菌)を研究対象として解析した。
大腸菌では組換えの後期過程において、Holliday交叉点の移動を行うRuvBタンパク質のWalker motifAの役割を3種類のミュータントを作成して解析した。その結果、motifAはRuvBのATP結合と分解、DNAとの結合、6量体の形成、RuvAとの相互作用に関与することが明らかになった。
前年度に耐熱細菌であるThermus thermophilus(Tth)のruvB遺伝子をクローニングし、RuvBタンパク質を多量産生させて精製した。本年度はRuvBタンパク質の組換え反応における生化学的性質を解析して、大腸菌のRuvBタンパク質と比較した。Tth RuvBはDNAとの結合能が大腸菌RuvBより強く、GTPやdGTPもATPと同様に効率よく分解するなどユニークな性質を持っていた。Tth ruvBは大腸菌のruvB変異を相補しなかった。更に本年度はTth ruvA遺伝子のクローニングに成功し、Tth RuvAタンパクの多量産生と精製に成功した。耐熱菌のRuvA,RuvBタンパク質の結晶化と三次元構造の解明が進行している。
前年度までに同定した分裂酵母の新規の二重鎖切断修復に関与する遺伝子として、slr1,slr2(rhp57),slr3の解析を進めた。rhp57遺伝子は出芽酵母の組換え遺伝子RAD57の構造的・機能的ホモログであることを証明し、ヒトのXRCC3遺伝子と系統学上近縁であることを明らかにした。slr1およびslr3遺伝子は二重鎖切断の修復に関与し、生育に必須の新規の遺伝子であることがわかった。
超好熱古細菌において組換え中間体Holliday構造を特異的に切断する酵素Hjcを同定し、この酵素をコードする遺伝子hjcをクローニングして解析した。その結果古細菌においては、組換え反応は原核生物や真核生物と同様にHolliday構造の形成とその解離によって起ることを明らかにした。
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[Publications] Hishida, T., et al. and Shinaeawa, H.: "Role of Walker motif A of RuvB protein in promoting branch migration of Holliday junctions"J. Biol. Chem.. 274・36. 25335-25342 (1999)
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[Publications] Komori, K., Shinagawa, H., et al.: "A Holliday junction resolvase from Pyrococcus furiosus : Functional similarity to Escherichia coli RuvC provides evidence for conserved mechanism of homologous recombination in Bacteria, Eukarya, and Archaea"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 8873-8878 (1999)
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[Publications] Komori, K., Shinagawa, H., et al.: "PI-PtuI and PI-PfuII, intein-coded homing endonucleases from Pyrococcus furiosus. I. Purification and identification of the homing-type endonuclease activities"Nucleic Acids Res.. 27・21. 4167-4174 (1999)
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[Publications] Yamada, K., et al. and Shinagawa, H.: "Novel properties of the Thermus thermophilus RuvB protein, which promotes branch migration of Holliday junctions"Mol. Gen. Genet.. 261. 1001-1011 (1999)
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[Publications] Tsutsui, Y., et al., and Shinagawa, H.: "A Recombination repair gene of Schizosaccharomyses pombe, rhp57, is a functional homolog of the Saccharomyces cerevisiae RAD57 gene and is phylogenetically related to the Human XRCC3 gene"Genetics. 154(in press). (2000)
