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2017 Fiscal Year Research-status Report

DNA探索走査装置の多彩な高次複合体構築原理と機能分担

Research Project

Project/Area Number 17K07338
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

川上 広宣  九州大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (50403952)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords染色体複製 / ORC / 機能構造解析 / DNA結合 / 高次複合体形成
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、出芽酵母ORC複合体が染色体複製起点を認識するために必須なモチーフeukaryotic origin sensor (EOS; Kawakami et al., 2015, Sci. Rep.)を元に発展させた。本モチーフは最大サブユニットOrc1内に存在する一方、そのDNAとの親和性はORC6量体の1/100未満であった。従って、ORCのDNA結合能には更なるDNA結合モチーフが関わると示唆される。

そこで我々はORCの複数サブユニットを対象とした体系的機能構造解析を行い、ORCのDNA結合能や高次構造形成に関わる新たなモチーフを複数見出した。変異ORC複合体の簡便精製法(Kawakami et al., 2016, Front. Microbiol.; Kawakami et al., 2015, Sci. Rep.)を用いてこのうち1種を詳細に解析したところ、ORCの長年不明であった非典型DNA結合能の役割を解明する突破口となることが判明した(学会発表済み)。この可能性は遺伝学やゲノミクスを用いた解析によっても支持された。

その他、本解析をORCパラログCdc6に拡張した。まず、Cdc6の非典型DNA結合能を鋭敏に検出する生化学システムを確立し、次に非典型DNA結合能の低下した変異Cdc6蛋白質の同定に成功した。現在、慎重に解析を進めている(学会発表済み)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本研究計画の5つの目的のうち、1, 2, 4については明確な成果を得ており、学会報告済みである。また、3についてはゲノミクスを用いた一定の解析を完了し、5に着手している。そこで、当初計画には無かったORCパラログの解析への展開も可能となり、実際にパラログにおける有望な変異蛋白質の同定に成功した。このため、当初の計画以上に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

学会報告済みの内容については国際学会発表と順次論文化を進める。複数のサブユニットやモチーフを併行して解析しており、目的5の体系的遂行を十分実現していきたい。

Causes of Carryover

29年度に残額88,298円が生じたが、これは次世代シーケンス消耗品を使用せずにゲノミクス解析が可能となったためである。これらは30年度にORCパラログを含めた解析を加速するためのウェット実験費用として用いる。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The DnaA Cycle in Escherichia coli: Activation, Function and Inactivation of the Initiator Protein2017

    • Author(s)
      Katayama Tsutomu、Kasho Kazutoshi、Kawakami Hironori
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 8 Pages: 2496

    • DOI

      10.3389/fmicb.2017.02496

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regulatory dynamics in the ternary DnaA complex for initiation of chromosomal replication in Escherichia coli2017

    • Author(s)
      Sakiyama Yukari、Kasho Kazutoshi、Noguchi Yasunori、Kawakami Hironori、Katayama Tsutomu
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 45 Pages: 12354-12373

    • DOI

      10.1093/nar/gkx914

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 大腸菌染色体の複製開始におけるDnaAタンパク質とその制御DNA因子DARS2およびdatAの分子動態機構2017

    • Author(s)
      片山 勉 , 加生 和寿 , 崎山 友香里 , 酒井 隆至 , 杉山 諒 , 井上 祐希江, 川上 広宣
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会、第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学会大会、シンポジウム4AW16「原核細胞ゲノム動態の新たな基礎研究の展開」
    • Invited
  • [Presentation] 大腸菌DnaA複合体の染色体複製起点の開裂およびDnaBヘリカーゼ装着における機能構造動態2017

    • Author(s)
      崎山友香里、加生和寿、野口泰徳、川上広宣、片山勉
    • Organizer
      第24回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • [Presentation] ORCの一本鎖結合能を介した双方向機能動態制御2017

    • Author(s)
      川上広宣、千々布壮陽、川畑健太、金本祥太、大橋英治、釣本敏樹、片山勉
    • Organizer
      第24回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • [Presentation] バクテリアのDNA 複製開始複合体の構造モデリングとその機能解析2017

    • Author(s)
      清水 将裕、野口 泰徳、崎山 友香里、川上 広宣、片山 勉、高田 彰二
    • Organizer
      第17回日本蛋白質科学会年会若手奨励賞シンポジウム2SA-01
  • [Presentation] 真核生物の複製開始に必須なORCとCdc6における二重鎖ならびに一本鎖DNA結合部位の探索2017

    • Author(s)
      川畑健太、千々布壮陽、川上広宣、大橋英治、釣本敏樹、片山勉
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会、第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学会大会
  • [Presentation] 複製起点認識蛋白質ORCによる一本鎖DNA結合とその制御の役割2017

    • Author(s)
      川上広宣、千々布壮陽、金本祥太、川畑健太、大橋英治、釣本敏樹、片山勉
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会、第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学会大会
  • [Remarks] 分子生物薬学研究業績

    • URL

      http://bunsei.phar.kyushu-u.ac.jp/BUNSEI-GYOUSEKI.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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