2015 Fiscal Year Annual Research Report
塩基切り出し型制限酵素という驚き：構造と機能からエピジェネティクスの起源へ
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15K14572
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小林 一三 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (30126057)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 制限酵素 / 制限修飾系 / 塩基除去 / DNA修復 / ピロリ菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私たちは超好熱細菌Pyrococcus abyssi由来のR.PabIが塩基切り出し型制限酵素であることを報告している。そのカンピロバクターCampylobacter coliおよびピロリ菌Helicobacter pyloriのホモログを、遺伝子合成によって大腸菌で発現し、精製し認識配列GTACでのDNA切断活性とこの認識配列内のAがメチル化されていない場合の塩基切り出し活性を証明した。カンピロバクターのホモログR.CcoLIについては、APリアーゼ活性を、APサイトを持つオリゴヌクレオチドを基質として証明した。
R.PabIをもつ大腸菌にバクテリオファージ・ラムダを感染させ制限が効率よく起きることを示した。大腸菌のAPエンドヌクレアーゼの変異体では、この制限が著しく弱くなることを発見した。R.PabIで処理して鎖切断を起こしていないプラスミドを大腸菌にトランスフォーメーションで導入した時の効率の低下によって制限を見る系でも、大腸菌のAPエンドヌクレアーゼの変異体で制限が弱くなることを発見した。これらは、PabIファミリーの制限作用をAPエンドヌクレアーゼが促進することを示す。APエンドヌクレアーゼは、塩基切り出し後に、その5’のサイトに切断を入れ修復を促進することが知られていた。私たちの以上の結果は、これまでDNA損傷の修復にかかわると考えられていた塩基切り出し経路の酵素群が、DNAを損傷することに関与することを示した点で、画期的である。
この制限酵素遺伝子ファミリーの分子進化を解析した。それらがRMを単位とした動く遺伝子であること、Campylobacter目で伝わってきたことを明らかにした。ピロリ菌の完全ゲノム配列からこの遺伝子が東アジア株の一部とアメリカ先住民株で失われていること、マレーシアで東アジア株とインド株の組み換えがこの遺伝子座で起きていることを発見した。
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[Presentation] 塩基切り出し型制限酵素という驚き2015
Author(s)
Masaki Fukuyo, Toshiaki Nakano, Kenji K. Kojima, Yingbiao Zhang, Yoshikazu Furuta, Ken Ishikawa, Miki Watanabe-Matsui, Hirokazu Yano, Takeshi Hamakawa, Hiroshi Ide and Ichizo Kobayashi
Organizer
日本進化学会第17回大会
Place of Presentation
中央大学後楽園キャンパス（東京都文京区）
Year and Date
2015-08-20 – 2015-08-23
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[Presentation] Methylome Diversification in Human Gastric Pathogen Helicobacter pylori2015
Author(s)
Yoshikazu Furuta, Hirokazu Yano, Zobaidul M. Alam, Emiko Rimbara, Hiroe Namba-Fukuyo, Tomoko Shibata, Tomoaki Nishiyama, Shuji Shigenobu, Mitsuyasu Hasebe, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano, Keigo Shibayama, Ichizo Kobayashi
Organizer
International Symposium of Corrective Gene System “Establishing Next-Generation Genetics”
Place of Presentation
奈良春日野国際フォーラム 甍～I・RA・KA～（奈良県奈良市）
Year and Date
2015-05-28 – 2015-05-29
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