2002 Fiscal Year Annual Research Report

DnaAドメインIVを用いた新規抗菌剤の探索開発プロセスの研究

Research Project

Project/Area Number	13558090
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	片山勉九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (70264059)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	胡桃坂仁志理化学研究所, 細胞情報研究室, 研究員 (80300870) 麻生真理子九州大学, 大学院・薬学研究院, 助手 (30201891) 植田正九州大学, 大学院・薬学研究院, 助教授 (90184928) 遠藤淳第一製薬株式会社, 創薬第一研究所, 副主任研究員
Keywords	DNA複製 / 細胞周期 / DnaAタンパク質 / 大腸菌 / DNA結合 / NMR / X線結晶解析 / 抗菌剤
Research Abstract	多剤耐性菌の出現や、新興感染症が次々と発生するなど、新規抗菌剤への社会的需要は高い。DnaA蛋白質は細菌類に広く保存されており、染色体の複製に必須である。DnaA蛋白質(52kDa)のC末端10kDa断片に、この特異的DNA結合能が担われていて、ドメインIVと呼ばれる。DnaA機能阻害剤開発のため、本研究計画前半では、このドメインIV蛋白断片を用いて、活性スクリーニング系の開発、3次元構造解析をまず目指すことにしている。昨年度(初年度)は、大量生産株を作成し、このドメインのみからなる蛋白断片の精製に成功し、かつ、このドメインIV蛋白には、特異的DNA結合能があることを証明した。さらに初めて、NMRによる構造解析を行い、DnaAドメインIVの^1H,^<13>C,^<15>Nの化学シフトを同定し各アミノ酸残基の帰属も決定した。この成果に基づき今年度(第2年度)はDnaAドメインIVの溶液中での2次構造の決定に成功した。そこで以上をまとめて論文発表した(Biochem. Biophys. Res. Commun.,2002)。並行して、X線結晶解析による構造解析を行うため、この蛋白ドメインとDNAとの複合体の結晶化を進めており、昨年すでにこの共結晶の2.5Å解像度での放射光回折デー夕が得られていたが、今年度は、さらに、重元素置換型結晶解析と構造計算を進め、3次元構造を解<ことに成功した。この成果により、DnaAタンパク質とDNAとの相互作用機構が分子原子レベルで解明された(Nucl. Acid Res.,in press)。以上のような研究進展にあわせて、第3年度以降に行うと計画していた、阻害剤のスクリーニングもすでに行っている。

Research Products

(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] Nishida, S., Fujimitsu, K., Sekimizu, K., Ohmura, T., Ueda, T., Katayama, T.: "A uncleotide switch in E. coil DnaA protein initiates the chromosomal replication : Evidence from a mutant DnaA protein defective in regulatory ATP hydrolysis 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 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 β subunit of DNA polymerase III from cytsolic spaces to replication forks in Escherichia coli"Journal of Becteriology. 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

DnaAドメインIVを用いた新規抗菌剤の探索開発プロセスの研究

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 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 β subunit of DNA polymerase III from cytsolic spaces to replication forks in Escherichia coli"Journal of Becteriology. 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)