2002 Fiscal Year Annual Research Report

複製開始と細胞周期を制御する染色体複製装置の構造と機能

Research Project

Project/Area Number	11241204
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	片山勉九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (70264059)
Keywords	複製モニター / 細胞周期 / DnaAタンパク質 / DNAポリメラーゼ / AAA+ファミリー / ATP / チェックポイント制御 / フィードバック型制御
Research Abstract	染色体複製モニターシステムには、DNAポリメラーゼ構成因子の動態変移が細胞周期制御のキーシグナルとして機能する。申請者らは、大腸菌の染色体複製サイクルの制御システムにおいて、DNA上にロードされたスライディングクランプ(DNAポリメラーゼIIIβサブユニット)が複製開始因子DnaA蛋白質を不活性化するというRIDA (DnaAの制御的不活化)機構を見出している(Cell,1998;EMBO J.,1999)。また、RIDAにはHdaという、我々が新規に見出したタンパク質が直接関与している(EMBO J.,2001)。このDnaA不活性化は重複複製開始を防止し、細胞周期における1回性複製を維持するのに必須な機構である。本計画研究では、RIDAの分子機構とその制御機構の解明、および、複製異常を感知して細胞分裂を阻害する新しい制御系の機構解明を目指すものである。研究実施計画に沿って、本年度は、まず、RIDA因子間の相互作用機構、および、部位特異的変異導入法による各因子の機能構造に関する生化学的解析を進めた。その結果、Hdaタンパク質のドメイン構造とDnaAタンパク質のATP結合/水解モチーフとを明らかにすることができ、さらに、RIDAに関わるスライディングクランプの部位を推定できた。これらはRIDAの素反応解明のため、必須な情報を供給する。また、新規のDnaA結合性因子を生化学的に探索、同定した。さらに、RIDA欠損により過剰複製を起こす株、およびその抑制変異株のジーンチップ解析・プロテオーム解析などにより、チェックポイント制御に関わる可能性がある因子を探索し、約20種の候補因子を見出した。これは新たな制御系の解明に道をつけるものである。

Research Products
(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] Nishida, S., Fujimitsu, K., Sekimizu, K., Ohmura, T., Ueda, T., Katayama, T.: "A nucleotide switch in E. coli DnaA protein initiates the chromosomal replication : Evidence from a mutant DnaA protein defective in regulatory ATP hydrolysis in vitro and in vivo"Journal of Biological Chemistry. 277・17. 14986-14995 (2002)
[Publications] Obita, T., Iwura, T., Su'etsugu, M., Yoshida, Y., Tanaka, Y., Katayama, T., Ueda, T., Imoto, T.: "Determination of the secondary structure in solution of the Escherichia coli DnaA DNA-binding domain"Biochemical and Biophysical Research Communications. 299・1. 42-48 (2002)
[Publications] Onogi, T., Ohsumi, K., Katayama, T., Hiraga, S.: "Replication-dependent recruitment of the βsubunit of DNA polymerase III from cytsolic spaces to replication forks in Escherichia coli"Journal of Bacteriology. 184・3. 867-870 (2002)
[Publications] Fujikawa, N., Kurumizaka, H., Nureki, O., Terada, T., Shirouzu, M., Katayama, T., Yokoyama, S.: "Structural basis of replication origin recognition by the DnaA protein"Nucleic Acid Research. (in press). (2003)
[Publications] 片山勉(分担執筆): "ゲノムの複製とその制御(松影昭夫・正井久雄編)"シュプリンガーフェアラーク東京. 234 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

複製開始と細胞周期を制御する染色体複製装置の構造と機能

Principal Investigator

片山 勉 九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (70264059)

Research Products

[Publications] Obita, T., Iwura, T., Su'etsugu, M., Yoshida, Y., Tanaka, Y., Katayama, T., Ueda, T., Imoto, T.: "Determination of the secondary structure in solution of the Escherichia coli DnaA DNA-binding domain"Biochemical and Biophysical Research Communications. 299・1. 42-48 (2002)

[Publications] Onogi, T., Ohsumi, K., Katayama, T., Hiraga, S.: "Replication-dependent recruitment of the βsubunit of DNA polymerase III from cytsolic spaces to replication forks in Escherichia coli"Journal of Bacteriology. 184・3. 867-870 (2002)

[Publications] Fujikawa, N., Kurumizaka, H., Nureki, O., Terada, T., Shirouzu, M., Katayama, T., Yokoyama, S.: "Structural basis of replication origin recognition by the DnaA protein"Nucleic Acid Research. (in press). (2003)

[Publications] 片山 勉(分担執筆): "ゲノムの複製とその制御(松影昭夫・正井久雄編)"シュプリンガーフェアラーク東京. 234 (2002)

片山勉九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (70264059)

[Publications] 片山勉(分担執筆): "ゲノムの複製とその制御(松影昭夫・正井久雄編)"シュプリンガーフェアラーク東京. 234 (2002)