2018 Fiscal Year Annual Research Report
複製ヘリカーゼ導入を軸とした複製開始機構と複製開始制御システムの分子機構の解明
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17H03656
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
片山 勉 九州大学, 薬学研究院, 教授 (70264059)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 蛋白質 / 細菌 / 遺伝子 / 分子機械 / AAA+ファミリー / DNA複製開始 / 高次複合体 / 試験管内再構成系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大腸菌の複製開始複合体は、複製起点DNA、開始因子DnaA蛋白質、DiaA蛋白質、IHF蛋白質から成り、DNAの１本鎖化と複製へリカーゼDnaBの１本鎖DNAへの導入を進める。研究計画[１] 「複製起点へのDnaBヘリカーゼの導入の分子機構の解明」では、開始複合体におけるDnaA, DnaB, DiaAの相互作用機構とその制御機構を中心に解析する。また、研究計画 [２] 「DnaA制御システムにおける適時的な機能制御の分子機構の解明」では、DnaA活性を制御するDARS系、および、DDAH系におけるDnaA複合体動態、および、IHF結合動態とその制御機構を中心に解析する。平成30 (2018) 年度は以下のような進展があった。
[１] 複製起点へのDnaBヘリカーゼの導入の分子機構の解明
DnaBヘリカーゼ導入の基盤となる複製起点DNAとDnaAとの相互作用機構については、昨年度、原則的な分子機構を解明し論文発表したので、今年度はその多様性・可塑性に注目して解析を進め、その成果を学会発表した。さらにDnaA-DnaBの相互作用に重要な新たな機能構造については、研究成果の一部を論文として発表し、新たな分子機構モデルを提唱した。さらに酵母菌ORC（複製起点認識複合体）の機能解析を進め、その成果を学会で報告した。またDnaAに依存する新たな核様体動態を明らかにした。
[２] DnaA制御システムにおける適時的な機能制御の分子機構の解明
DnaA活性を制御する非コードDNA因子DARSやdatAで形成されるDnaA高次複合体については、昨年度、独自に開発した新たな解析法を適用して、新たな複合体動態を解明した。この成果を学会で発表した。また、これらのDNA因子とIHFとの相互作用を制御する新たな因子の探索を進め、候補因子と思われるものについて個々に検討を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
まず、DnaA-DnaBの相互作用の分子機構については、重要な新たな機能構造を見出し、新たな分子機構モデルの提唱を含めて論文発表した。またDARS/datA上のDnaA複合体の分子機構の解明や酵母菌ORC（複製起点認識複合体）の機能解析も着実に進行しており、その成果を学会発表した。論文発表の準備も進めている。開始複合体やDnaA活性を制御する未知因子の解明についても、多角的な探索を活発に進めている。その他についても着実に成果が蓄積してきている。さらに、国際学会等を含め、これらの成果を活発に公表してきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
全体的には順調に進行しているため今後も計画に従って研究を進展させる。まず、複製開始複合体やDARS/datA上のDnaA複合体の分子機構の解明は着実に段階的に進展している。開始複合体やDnaA活性を制御する未知因子の解明については、特にチャレンジングな課題となっており、多様な手段を用いて多角的に探索している状況が続いているが、その過程ではヒントとなる重要な情報も得られている。これらを元にしてさらに考察して次の実験を進めるというように漸進的に進めている。また結果の一部は学会や研究会で報告、討論し、慎重に検討している。今後もより注意深く研究過程を分析しながら慎重に遂行してゆく必要がある。
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Research Products
(24 results)
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[Presentation] ssDNA as a dynamic and genome-wide mediator governing specificity of eukaryotic replication origin selection2018
Author(s)
Hironori Kawakami, Takeaki Chichibu, Shota Kanamoto, Takuya Kurihara, Ryuya Muraoka, Eiji Ohashi, Toshiki Tsurimoto, Tsutomu Katayama
Organizer
The 11th 3R(Replication, Repair, Recombination)+3C(Chromosome, Chromatin, Cell cycle) Sympojium
Int'l Joint Research
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