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2007 Fiscal Year Annual Research Report

染色体複製開始タンパク質の機能制御因子とその作動メカニズム解明

Research Project

Project/Area Number 17080005
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

片山 勉  Kyushu University, 大学院・薬学研究院, 教授 (70264059)

KeywordsDNA 複製 / DnaA / 細胞周期 / タンパク質高吹複合体 / タンパク質機能構造解析 / 試験管内再構成系 / プロテオミクス / システム連携
Research Abstract

本計画研究では、精製タンパク質によるミニ染色体複製再構成系などの高度解析基盤をもつ大腸菌を対象として、複製開始に関わる制御システムの分子機構とネットワークを明らかにする。本年度は以下のような成果を得た。
新規DnaA結合因子DiaAが、複製起点上でのATP-DnaAの共同結合と多量体形成とを促進することとそのメカニズムを解明した(Genes&Development誌に発表)。DiaAホモログは多種の細菌種で保存されている。さらに、DnaA上のDiaA結合部位をアミノ酸レベルで同定することにも成功した(論文投稿準備中)。これらの成果により開始複合体の形成制御メカニズムの解明が大きく進んだ。また、過剰開始を抑制するHdaの活性制御にADP結合が必要であった。ADPがHdaのホモ多量体解離に関わることを見いだした(論文投稿中)。Hda遺伝子の低温感受性変異株を構築、解析し、さらに抑制変異を分離解析した。これにより、過剰複製による細胞異常に応答する遺伝子群を同定した(論文改稿中)。また、独自に見出したADP-DnaA再活性化因子(論文投稿準備中)を促進するタンパク質画分を同定しており、さらに数段階の精製を進めることができた。最後に、新たに見いだしたクランプ結合因子は染色体分配に関与することがわかった。これらの成果は、染色体DNA複製とその制御の分子機構、および、DNA分配1との連係においてキーステップとなる反応の原理解明に大きく貢献したものと思われる。
なお、DiaAの細胞内局在性解析と新規クランプ結合因子の機能解明のため、本領域第3班の仁木博士と共同研究を進めている。DiaA の核様体内への局在が示されたため、現在、複製起点との同時観察ができる系を構築している。新規クランプ結合因子の変異体解析では核様体の顕微鏡観察と解析を共同で行った。

  • Research Products

    (29 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (22 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Roles for the AAA+ motifs of DnaA in the initiation of DNA replication2008

    • Author(s)
      Katayama., T.
    • Journal Title

      Biochem. Soc. Trans. 36

      Pages: 78-82

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A common mechanism for the ATP-DnaA-dependent formation of open complexes at the relication origin2008

    • Author(s)
      Ozaki, S., et. al.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 283

      Pages: 8351-8362

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The interaction of DiaA and DnaA regulates the replication cycle in E. coli by directly promoting ATP-DnaA-specific initiation complexes2007

    • Author(s)
      Keyamura, K., et. al.
    • Journal Title

      Genes Dev 21

      Pages: 2083-2099

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure and function of DnaA N-terminal domains: Specific sites and mechanisms in inter-DnaA interaction and in DnaB helicase loading on oriC2007

    • Author(s)
      Abe, Y., et. al.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem 282

      Pages: 17816-17827

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assignment of ^1H, ^<13>C and ^<15>N resonances of N-terminal domains of DnaA protein2007

    • Author(s)
      Abe, Y., et. al.
    • Journal Title

      Biomol. NMR Assign. 1

      Pages: 57-59

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 複製再開始抑制の分子機構2007

    • Author(s)
      片山 勉
    • Journal Title

      実験医学 25

      Pages: 49-55

  • [Presentation] 大腸菌の DnaA 制御システムRIDAの分子機構2008

    • Author(s)
      片山 勉, et. al.
    • Organizer
      国立遺伝研究所研究会「単細胞の細胞周期における複合システム系の分子生物学」
    • Place of Presentation
      三島市
    • Year and Date
      20080327-28
  • [Presentation] 複製開始複合体中で特異的に形成ざ五るDnaA機i能領域を介した複製開始点開裂の分子機構2008

    • Author(s)
      尾崎省吾, et. al.
    • Organizer
      2007年度組換え・第19回複製分配合同ワークシヨップ
    • Place of Presentation
      修善寺
    • Year and Date
      20080304-07
  • [Presentation] クランプ及びHdaに依存した大腸菌DnaA不活性化の分子機構:DnaAとの相互作用における HdaN 末モチーフと AAA+ドメインの役割2008

    • Author(s)
      中村賢太, et. al.
    • Organizer
      007年度組換え・第19回複製分配合同ワークショップ
    • Place of Presentation
      修善寺
    • Year and Date
      20080304-07
  • [Presentation] A novel initiation-stimulator DiaA directly promotes ATP-specific innitiation complexes in E. coli2008

    • Author(s)
      Kenji Keyamure et al.
    • Organizer
      Keysone Symposia in Molecular and Cellular Biology
    • Place of Presentation
      Santa Fe, NM, USA
    • Year and Date
      20080210-15
  • [Presentation] Specific E. coli chromosomal regions can promote exchanging of DnaA-bound nucleotide form ADP to ATP.2008

    • Author(s)
      Kazuyuki Fujimitsu et al.
    • Organizer
      Keysone Symposia in Molecular and Cellular Biology
    • Place of Presentation
      Santa Fe, NM, USA
    • Year and Date
      20080210-15
  • [Presentation] Role for the DnaA sensorl motif in the tight affinity for ATP/ADP2008

    • Author(s)
      Shogo, Ozaki, et. al.
    • Organizer
      Keysone Symposia in Molecular and Cellular Biology
    • Place of Presentation
      Santa Fe, NM, USA
    • Year and Date
      20080210-15
  • [Presentation] 開始複合体め形成過程における複製開始促進因子DiaA 蛋白質の作動メカニズム2008

    • Author(s)
      片山 勉, et. al.
    • Organizer
      「染色体サイクル」第-回公開領域会議
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20080107-08
  • [Presentation] 真正細菌の染色体複製開始のメカニズムと新規因子 DiaA の役割2008

    • Author(s)
      片山 勉, et. al.
    • Organizer
      薬学研究フォーラムin東京2008
    • Place of Presentation
      日本薬学会長井記念館
    • Year and Date
      2008-03-14
  • [Presentation] DnaAによる複製開始複合体の形成と2重鎖開裂機構モデル2007

    • Author(s)
      片山 勉, et. al.
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20071211-15
  • [Presentation] 大腸菌における染色体複製開始の抑制因子 hda の低温感受性株の解析と抑圧変異遺伝子の探索2007

    • Author(s)
      松田健作, et. al.
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20071211-15
  • [Presentation] 大腸菌スライディングクランプの新たな蛋白質相互作用部位の探索とその意義の解析2007

    • Author(s)
      木吉壯太, et. al.
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20071211-15
  • [Presentation] dinG遺伝子の多コピー化による大腸菌dnaAcos変異株の低温感受性の抑圧2007

    • Author(s)
      付 尼斯, et. al.
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20071211-15
  • [Presentation] 大腸菌の複製開始制御因子の探索:diaAオペロンの機能未知ORFの解析2007

    • Author(s)
      森田泰江, et. al.
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20071211-15
  • [Presentation] 大腸菌染色体の複製開始促進因子DiaA は ATP-DnaA特異的な開裂複合体形成を促進する2007

    • Author(s)
      毛谷村賢司, et. al.
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20071211-15
  • [Presentation] DnaA結合因子DiaA蛋白質による複製開始の制御機構2007

    • Author(s)
      片山 勉, et. al.
    • Organizer
      日本遺伝学会第79回天会ミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      20070919-21
  • [Presentation] 染色体複製開始点の2重鎖DNA開裂を制御するDnaA新奇機能構造の解析2007

    • Author(s)
      尾崎省吾, et. al.
    • Organizer
      日本遺伝学会第79回大会ミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      20070919-21
  • [Presentation] 大腸菌の染色体複製開始抑制因子Hdaの転写単位及び遺伝子発現橿構2007

    • Author(s)
      中村賢太, et. al.
    • Organizer
      日本遺伝学会第79回大会ミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      20070919-21
  • [Presentation] Biochemical analysis of DnaA AAA+ domain on the ATP-dependent regulation for the initiation of chromosomal replication2007

    • Author(s)
      Tsutomu, Katayama, et. al.
    • Organizer
      The Seventh International Meeting on AAA Proteins
    • Place of Presentation
      Royal Agricultural College, Cirencester, England
    • Year and Date
      20070909-13
  • [Presentation] 大腸菌の染色体複製開始反応の適時的活性化を制御する分子機構2007

    • Author(s)
      毛谷村賢司, et. al.
    • Organizer
      第19回微生物シンポジウム「微生物科学の発展と感染症対策」
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20070907-08
  • [Presentation] 新規クランプ結合因子RisAの機能解析 = RisA-βクランプ相互作用の染色体分配における役割 =2007

    • Author(s)
      松田雄作, et. al.
    • Organizer
      第4回 21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      藤枝市
    • Year and Date
      20070717-18
  • [Presentation] 複製開始蛋白質DnaAを再活性化する2種類の機能性DNA部位は異なる制御様式をもつ2007

    • Author(s)
      藤光和之, et. al.
    • Organizer
      第4回 21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      藤枝市
    • Year and Date
      20070717-18
  • [Presentation] 新たなDnaA N末ドメインの機能構造、および、DnaA結合因子DiaA の機能メカニズムについて2007

    • Author(s)
      片山 勉
    • Organizer
      第3回 「染色体サイクル」 領域会議
    • Place of Presentation
      加賀山代温泉
    • Year and Date
      20070521-23
  • [Remarks]

    • URL

      http://210.233.60.66/~bunsei/

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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