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2008 Fiscal Year Annual Research Report

複製開始複合体の高次構造に基づく、複合体形成・DNA開裂・解離の分子機構解明

Research Project

Project/Area Number 19370077
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

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

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 植田 正  九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (90184928)
阿部 義人  九州大学, 大学院・薬学研究院, 准教授 (60315091)
KeywordsDNA複製 / DnaA / 細胞周期 / タンパク質複合体 / タンパク質機能構造解析 / ATP / ヘリカーゼ / DNA動態変化
Research Abstract

本研究計画では、DnaAによる複製開始複合体の高次構造を解析し、DNA開裂のためキーとなる複製開始複合体の機能構造を同定すること、および、DNA開裂のメカニズムを開始複合体の機能構造と連関させて解明すること、さらに、DNA開裂後におこる、DnaC依存DnaBヘリカーゼ装着機構を解析することなどを目的とした。昨年度は、DnaA N末ドメインの立体構造決定に基づき、DnaBヘリカーゼ装着に必要な機能アミノ酸残基を同定し、DnaBヘリカーゼ装着機構モデルを新たに提唱したが、本年度、さらに別のアミノ酸残基もDnaBヘリカーゼ装着に必要であることがわかった。これらを総合して、DnaBヘリカーゼ装着部位の構造が判明し、提唱したモデルを裏付けた(論文投稿中)。昨年度、複製開始反応と2本鎖DNA開裂反応に特異的に必要とされるアミノ酸残基の同定し、DNA開裂のメカニズムの新規モデルを提唱した(Journal of Biological Chemistry,2008)。今年度は、さらに、複製開始複合体形成に必要なDnaAの機能アミノ酸残基を新たに数種同定し、DnaA高次複合体の全体像の点から上記モデルを裏付けた。加えて、DnaAが多数集合する複製開始DNA領域の機能構造を新たに同定し、複製開始複合体の機能構造と複製開始DNA領域の機能構造との相関を明らかにした(日本遺伝学会ベストペーパー賞受賞)。これらにより、頭書の目的を十分達成することができた。

  • Research Products

    (37 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (30 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Specific genomic sequences of E. coli promote replicational initiation by directly reactivating ADP-DnaA2009

    • Author(s)
      Fujimitsu, K, ほか
    • Journal Title

      Genes & Development 23(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Loss of Hda activity stimulates replication initiation from I-box, butnot R4 mutant origins in Escherichia coli2009

    • Author(s)
      Riber, L., ほか
    • Journal Title

      Molecular Microbiogy 71

      Pages: 107-122

    • Peer Reviewed
  • [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 replication origin2008

    • Author(s)
      Ozaki, S., ほか
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 283

      Pages: 8351-8362

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hda monomerization by ADP binding promotes replicase clamp-mediated DnaA-ATP hydrolysis2008

    • Author(s)
      Su'etsugu, M., ほか
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 283

      Pages: 36118-36131

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modes of over-initiation, dnaA gene expression and the inhibition of cell division in a novel cold-sensitive hda mutant in Escherichia coli2008

    • Author(s)
      Fujimitsu, K., ほか
    • Journal Title

      J. Bacteriol. 190

      Pages: 5368-5381

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 複製開始反応を適時的に制御するDiaA-DnaA相互作用機構の解析2009

    • Author(s)
      毛谷村賢司、片山勉
    • Organizer
      遺伝研研究会「単細胞における複合システム系の連帯と統合」
    • Place of Presentation
      三島
    • Year and Date
      20090323-24
  • [Presentation] Functional regulation of Hda, a replicase clamp-binding protein that promotes the regulatory inactivation of DnaA in E. col2008

    • Author(s)
      Su'etsugu, M, ほか
    • 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
      神戸
    • Year and Date
      20081209-20081212
  • [Presentation] ADP型DnaAからのADP解離およびATP再結合を促す特異的DNA配列の促進因子のin vitro探索2008

    • Author(s)
      大山祐樹, ほか
    • 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
      神戸
    • Year and Date
      20081209-20081212
  • [Presentation] 大腸菌の複製開始複合体形成を促進するDnaA結合因子DiaAの細胞内局在性の解析2008

    • Author(s)
      篠崎沙織, ほか
    • 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
      神戸
    • Year and Date
      20081209-20081212
  • [Presentation] 複製クランプに依存する制御的DnaA不活性化機構におけるDnaA-Hda間相互作用メカニズムの解析2008

    • Author(s)
      中村賢太, ほか
    • 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
      神戸
    • Year and Date
      20081209-20081212
  • [Presentation] 大腸菌DNAヘリカーゼ装着因子DnaCの変異体解析2008

    • Author(s)
      山野裕介、末次正幸、尾崎省吾、片山勉
    • 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
      神戸
    • Year and Date
      20081209-12
  • [Presentation] 大腸菌hda低温感受性変異株からの多コピー抑圧遺伝子の探索2008

    • Author(s)
      藍原竜夫、藤光和之、末次正幸、片山勉
    • 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
      神戸
    • Year and Date
      20081209-12
  • [Presentation] 大腸菌の染色体分配におけるRisAのβクランプ結合の役割の解析2008

    • Author(s)
      付尼斯、松田雄作、中村賢太、尾崎省吾、片山勉
    • 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
      神戸
    • Year and Date
      20081209-12
  • [Presentation] Mechanism and Regulation for ATP-DnaA Assembly and Duplex DNA Unwinding on the E. coll Chromosomal Origin oriC2008

    • Author(s)
      Katayama, T., ほか
    • Organizer
      6th 3R (Replication, Recombination, Repair)Symposium
    • Place of Presentation
      Kakegawa, Japan
    • Year and Date
      20081027-20081030
  • [Presentation] Multiple copies of the ribonucleotide reductase genes repress overinitiation ofchromosomal replication caused by a novel cold-sensitive hda mutant in Escherichia coli2008

    • Author(s)
      Fujimitsu, K., ほか
    • Organizer
      6th 3R (Replication, Recombination, Repair)Symposium
    • Place of Presentation
      Kakegawa, Japan
    • Year and Date
      20081027-20081030
  • [Presentation] A common role of the DUE binding activity of DnaA for the initiation of chromosomal replication2008

    • Author(s)
      Ozaki, S., ほか
    • Organizer
      6th 3R (Replication, Recombination, Repair)Symposium
    • Place of Presentation
      Kakegawa, Japan
    • Year and Date
      20081027-20081030
  • [Presentation] Brief Introduction to Reconstituted systems of the E. coli Minichromosomal Replication and the Regulation of Replicational Initiation2008

    • Author(s)
      Katayama, T., ほか
    • Organizer
      The Ist Annual Meeting of the Japanese Society for Cell Synthesis Research
    • Place of Presentation
      Osaka, Japan
    • Year and Date
      20081016-20081017
  • [Presentation] Mechanisms of ATP-DnaA Assembly and Duplex DNA Unwinding for the Initiation of DNA Replication in Reconstituted Systems2008

    • Author(s)
      Katayama, T., ほか
    • Organizer
      The 17th RIKEN CDB Meeting “Towards Synthesis of Cells"
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      20081014-20081015
  • [Presentation] 1回性複製の制御に必要なHda タンパク質の機能解析2008

    • Author(s)
      片山 勉, ほか
    • Organizer
      2008年度「染色体サイクル」領域会議
    • Place of Presentation
      御殿場
    • Year and Date
      20080924-20080926
  • [Presentation] 大腸菌染色体の複製開始促進因子DiaAの細胞内局在性解析2008

    • Author(s)
      篠崎沙織, ほか
    • Organizer
      第80回日本遺伝学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20080903-20080905
  • [Presentation] DnaAによる2重鎖開裂における複製起点の最小機能構造2008

    • Author(s)
      尾崎省吾、片山勉
    • Organizer
      第80回日本遺伝学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20080903-05
  • [Presentation] 大腸菌DNAヘリカーゼ装着因子DnaCの変異体解析2008

    • Author(s)
      山野裕介
    • Organizer
      九州大学P&P「DNA複製研究の次世代育成プログラム」研究合宿
    • Place of Presentation
      九重
    • Year and Date
      20080731-20080811
  • [Presentation] Hda相互作用因子の探索2008

    • Author(s)
      平井麻美
    • Organizer
      九州大学P&P「DNA複製研究の次世代育成プログラム」研究合宿
    • Place of Presentation
      九重
    • Year and Date
      20080731-20080811
  • [Presentation] 大腸菌における複製開始不活性化機構におけるタンパク質問相互作用2008

    • Author(s)
      中村賢太
    • Organizer
      九州大学P&P「DNA複製研究の次世代育成プログラム」研究合宿
    • Place of Presentation
      九重
    • Year and Date
      20080731-20080801
  • [Presentation] ADP型DnaAを再活性化する特異的DNA配列の促進因子のin vitro探索2008

    • Author(s)
      大山祐樹
    • Organizer
      九州大学P&P「DNA複製研究の次世代育成プログラム」研究合宿
    • Place of Presentation
      九重
    • Year and Date
      20080731-20080801
  • [Presentation] 大腸菌の複製開始を促進する因子DiaAの細胞内局在性解析2008

    • Author(s)
      篠崎沙織
    • Organizer
      九州大学P&P「DNA複製研究の次世代育成プログラム」研究合宿
    • Place of Presentation
      九重
    • Year and Date
      20080731-20080801
  • [Presentation] ATP型DnaA間相互作用に関与するアミノ酸残基の同定2008

    • Author(s)
      林靖久、尾崎省吾、片山勉
    • Organizer
      第5回21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      藤枝
    • Year and Date
      20080728-29
  • [Presentation] 大腸菌DNAヘリカーゼ装着因子DnaCにおける高度保存性アミノ酸残基の機能解析2008

    • Author(s)
      山野裕介, ほか
    • Organizer
      第5回21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      藤枝
    • Year and Date
      20080728-20080729
  • [Presentation] Analysis on Mechanisms of ATP-DnaA Assembly on oriC and Duplex Unwinding2008

    • Author(s)
      Katayama, T.
    • Organizer
      EMBO Workshop on Replication & Segregation of Chromosomes
    • Place of Presentation
      Geilo, Norway
    • Year and Date
      20080616-20080620
  • [Presentation] DiaA promotes the unwinding of oriC by directly stimulatingthe formation of ATP-DnaA-orziC complexes in E. coli.2008

    • Author(s)
      Keyamura, K., ほか
    • Organizer
      EMBO Workshop on Replication & Segregation of Chromosomes
    • Place of Presentation
      Geilo, Norway
    • Year and Date
      20080616-20080620
  • [Presentation] Specific E. coli chromosomal regions can reactivate replication initiation activity of DnaA by exchanging bound nucleotide from ADP to ATP in vitro、2008

    • Author(s)
      Fujimitsu, K., ほか.
    • Organizer
      EMBO Workshop on Replication & Segregation of Chromosomes
    • Place of Presentation
      Geilo, Norway
    • Year and Date
      20080616-20080620
  • [Presentation] 新規因子DiaA蛋白質を含む, 複製開始複合体の構造とメカニズム2008

    • Author(s)
      片山 勉, ほか
    • Organizer
      第8回蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      東京都江戸川区
    • Year and Date
      20080610-20080612
  • [Presentation] 構造生物学的アプローチによる大腸菌複製開始因子DnaAの機能解析2008

    • Author(s)
      阿部義人, ほか
    • Organizer
      日本生化学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20080517-20080518
  • [Presentation] 大腸菌染色体DNA複製のイニシエーターDnaAの構造と機能2008

    • Author(s)
      片山 勉
    • Organizer
      福岡歯科大学シンポジウム-環境とゲノムをつなぐ細胞機能
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2008-12-08
  • [Presentation] Mechanism and Regulation for the Initiation of Chromosomal DNA Replication in Escherichia coli : ATP-DnaA assembly and duplex unwinding2008

    • Author(s)
      Katayama, T., ほか
    • Organizer
      PUSAN-KYUSHU JOINT SYMPOSIUM
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2008-11-28
  • [Remarks]

    • URL

      http://210.233.60.66/~bunsei/

URL: 

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

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