• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2008 Fiscal Year Annual Research Report

自己ゲノムDNAを識別して修復するATP駆動モーターの一分子生化学

Research Project

Project/Area Number 19037006
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

半田 直史  The University of Tokyo, 大学院・新領域創成科学研究科, 特任助教 (00396855)

Keywordsナノバイオ / 分子モーター / ゲノム / 相同組換え / タンパク-DNA相互作用
Research Abstract

微生物ゲノムに修復されないDNA二本鎖切断が残されると細胞死を起こす。そのため大腸菌から高等生物まで、DNAの二本鎖切断に対して相同組換え機構などの手段を備えている。
大腸菌がゲノムにコードするDNA切断酵素としてI型の制限酵素があるが、この酵素は特定のDNA塩基配列を認識してもそこでDNAを切断しないでDNAをたぐり、別の酵素分子に邂逅した所でDNAを切断する。私たちは、この不思議な現象が正常なDNA複製をモニターし、異常があれば複製フォークを切断して、ゲノム、あるいは細胞の生死をコントロールする事を示唆する実験結果を得た(Nucleic Acids Res印刷中)。II型制限酵素が、その遺伝子を失った細菌のゲノムを切断して殺す「分離後宿主殺し」に関して、その細胞死への抵抗手段として、細菌から高等生物まで広く保存されている相同組換え経路(RecF経路)が重要であることを示した(Microbiology印刷中)。さらに、多くのタンパク質が同時に働くことが遺伝学的な解析から知られていた、この大腸菌のRecF経路による二本鎖DNA切断を修復を試験管内再構成実験で初めて成功した(Genes Dev印刷中)。また、RecBCD酵素によってプロセスされたDNAを引き継ぐRecAタンパク質については、RecAタンパク質と蛍光タンパク質(GFP)との融合タンパク質を精製し、その生化学的特徴を詳細に解析した。実は野生型のRecAタンパク質にGFPを融合させると酵素機能は消失する。そこで私は、これまで研究から活性が向上していることが知られている変異RecAタンパク質にGFPを融合することで、活性を維持したまま蛍光RecAタンパク質を得ることに成功し、これを1分子解析系に導入して、これまでに報告されている野生型RecAタンパク質の挙動と比較することができた(論文投稿中)。

  • Research Products

    (14 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Reconstitution of Initial Steps of Double-strand DNA Break Repair by the RecF pathway of E. coli2009

    • Author(s)
      Handa N, Morimatsu K, Lovett ST, Kowalczykowski SC
    • Journal Title

      Genes Dev (印刷中)(掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single-molecule analysis of a red fluorescent RecA protein reveals a defect in nucleoprotein filament nucleation that relates to its reduced biological functions2009

    • Author(s)
      Handa N, Amitani I, Gumlaw N, Sandler SJ, Kowalczykowski SC
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry (印刷中)(掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Contribution of RecFOR machinery of homologous recombination to cell survival after loss of a restriction-modification gene complex2009

    • Author(s)
      Handa N, Ichige A, Kobayashi I
    • Journal Title

      Microbiology (印刷中)(掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cleavage of a model DNA replication fork by a Type I restrition endonuclease2009

    • Author(s)
      Ishikawa K, Handa N, Kobayashi I
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research (印刷中)(掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DNA複製フォークのI型制限酵素による切断2009

    • Author(s)
      石川健、半田直史、小林一三
    • Organizer
      日本農芸化学会2009年度大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20090327-29
  • [Presentation] 大腸菌の相同組換え酵素のサブユニット構成を変えた時の振る舞い2009

    • Author(s)
      半田直史
    • Organizer
      第82回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20090312-14
  • [Presentation] ゲノム中で自己増幅した制限修飾遺伝子とそれに連鎖した遺伝子の発現量の増加2008

    • Author(s)
      古田芳一、半田直史、Marat Sadykov、小林一三
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸
    • Year and Date
      20081209-12
  • [Presentation] Genomic ID sequence recognition by a genome maintenance enzyme2008

    • Author(s)
      半田直史
    • Organizer
      2^<nd> International Symposium on Bio-nanosystems
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20081031-1102
  • [Presentation] Behavior of a RecBCD enzyme with a RecB-RecD subunit fusion2008

    • Author(s)
      半田直史、Kowalczykowski, SC
    • Organizer
      第6回3Rシンポジウム
    • Place of Presentation
      静岡県嬬恋
    • Year and Date
      20081027-30
  • [Presentation] Cleavage of a DNA replication fork by a type I restriction enzyme2008

    • Author(s)
      石川健、半田直史、小林一三
    • Organizer
      第6回3Rシンポジウム
    • Place of Presentation
      静岡県嬬恋
    • Year and Date
      20081027-30
  • [Presentation] DNA複製と制限のカップリング : in vitroでの複製フォーク型DNAのI型制限酵素による切断2008

    • Author(s)
      石川健、半田直史、小林一三
    • Organizer
      日本遺伝学会第80回大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20080903-05
  • [Presentation] 複製フォーク型DNAのI型制限酵素による切断2008

    • Author(s)
      石川健、半田直史、小林一三
    • Organizer
      第5回21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      静岡県藤枝市
    • Year and Date
      20080728-29
  • [Presentation] 利己的制限修飾遺伝子間に起きる、ゲノム上のメチル化サイトの取り合いが、ホスト殺しをもたらす2008

    • Author(s)
      Marat Sadykov, 半田直史、鶴剛史、小林一三
    • Organizer
      日本進化学会2008年大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-08-24
  • [Remarks]

    • URL

      http://www-ims.u-tokyo.ac-jp/ikobaya/index-ja.html

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi