2015 Fiscal Year Annual Research Report
ＤＮＡ１分子レベルでの形態制御技術を用いたＤＮＡ複製反応制御機構の解析
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25650002
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
桂 進司 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (10260598)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大重 真彦 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (00451716)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 超らせん / DNA２次構造 / DNA複製制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ＤＮＡの負の超らせんはバブル構造、十字構造、Ｚ型ＤＮＡなどの非Ｂ型構造を誘導することが知られており、転写やＤＮＡ複製などのＤＮＡ代謝の反応に関与することが示唆されている。しかしながら、電気泳動などの多分子解析法では分子の平均的な挙動しか解析できないために、ＤＮＡ代謝反応における負の超らせんＤＮＡの生理学的役割について極めて限られた知見のみしか得られていないのが現状である。そこで、昨年度までにSV40の複製起点をλファージベクターにクローニングしたSV40ori-λDNAを作成し、また、微細流路装置と磁気ピンセットを組み合わせたＤＮＡ形態制御装置を開発することにより、SV40ori-λDNAに１分子レベルで負の超らせんを導入しながらSV40複製起点近傍の局所的な開裂を蛍光Replication Protein A（RPA）の結合により蛍光顕微鏡で解析できる実験系を構築した。このシステムを用いて解析を進めた結果、複製開始タンパク質SV40巨大腫瘍抗原（SV40-TAg）が存在しなくとも、負の超らせん導入によりＤＮＡ複製起点のA+T-rich領域におけるDNAの解列が促進されること、また、SV40-Tagが存在する場合には、負の超らせんを導入することにより、SV40-TAg依存的なＤＮＡ解鎖が強く促進されることが明らかになった。
本年度は昨年度までの解析をさらに進め、様々な密度の負の超らせんを導入し、その際に生じる複製起点近傍のDNAの開裂の頻度、そして、その際に生じる開裂領域の長さを詳細に解析した。その結果、超らせん密度σを-0.02から-0.04へと負の超らせん密度が上昇するときに、開裂頻度および開裂領域の長さの顕著な増加が生じることが確認された。
現在、これらの研究結果をまとめ、学術論文として投稿中である。
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Research Products
(5 results)
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[Presentation] Direct Single-Molecule Observations of DNA Synthesis and Digestion Reactions2015
Author(s)
Takahashi, S., Kawasaki, S., Kurita, H., Mizuno, T., Matsuura, S-I., Mizuno, A., Oshige, M., Katsura, S.
Organizer
The 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications & The 7th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
Place of Presentation
City Performing Arts Center (Kiryu, Gunma, Japan)
Year and Date
2015-11-11 – 2015-11-13
Int'l Joint Research
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