2020 Fiscal Year Annual Research Report
両方向性複製を支える複製開始機構の原理と複製開始制御システムの機能制御原理の解明
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20H03212
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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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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | DNA複製 / 複製起点 / ヘリカーゼ / 複合体動態 / 細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、大腸菌の複製起点oriC開裂（局所的一本鎖化）機構の普遍性の検討、またまた両方向複製の基盤となるDnaB導入の分子動態を解明すること、加えて複製開始ストレス時のレスキュー機構を解明すること、さらに、代表者はDnaAを適時的に活性化あるいは不活化する３系統の制御システム(DARS系, DDAH系, RIDA系)が細胞周期との連係する分子機構の解明を目的とする。3年計画の初年度となる2020年度では、これまでにそれぞれの目的において一定の進展が見られている。まず、大腸菌の複製起点oriC開裂機構の普遍性については、詳細なメカニズムが解明された大腸菌をモデルとしてとらえ、他の多くの細菌種での遺伝的背景を試験管内再構成系において再現するなどの独自の解析手法が確実に独創性の高い成果を生み出している。さらに進化的に大腸菌とは遠縁の細菌種のoriCの解析や起源生物に近縁とされる高度好熱菌での複製起点開裂機構の試験管内再構成解析でも重要なデータが得られるようになった。特にoriC開裂機構についての基本原理（ssDUE recruitment mechanism）が普遍性をもつことが示唆された。これらにより普遍機構と多様性を持つよう分化した機構とを理解できる基盤ができつつある。DnaB導入の分子動態についても、DnaAとの動的な相互作用動態について基盤が明らかになってきており、その一部を論文発表した（J. Biol. Chem. 295(32):11131-11143）。開始反応ストレス時のレスキュー機構についても重要な関係因子について変異体解析しその機能を支持する結果が得られた。さらに、DnaAに対する３系統の制御システムについては、それぞれにおいて制御因子について解析を深め、その成果を学会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
oriC開裂（局所的一本鎖化）機構の普遍性、DnaB導入の分子動態、開始反応異常時のレスキュー機構、また、DnaA制御システム(DARS系, DDAH系, RIDA系)への細胞周期との連係機構について、一定の進展が達成され、学会発表のみならず、論文発表も行った。しかしながら当初の研究計画に照らすと、2020年はCOVID19対策による大学施設の使用制限や勤務・登校・実験時間の制限、さらに、講義方式の変更などへの対応による多忙化などにより、研究の進捗がある程度遅れたことは否定できない。また論文投稿後の審査期間も延長されている。研究計画や推進方策そのものには大きな問題はないと思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画や推進方策そのものには大きな問題はないと思われるため、今後も研究計画に従って、さらに推進してゆく。COVID19対策が取られている現状に対応して、より効率的に研究が進むよう、研究現場に即して、実験手法の精選や論文執筆のタイミングなど実際的な面で随時調整してゆく。
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