プラスミドDNAの複製とその調節機構-特にイニシエーター蛋白の役割について

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62615509
• Research Institution: 福井医科大学
• Principal Investigator: 犬塚 學 福井医科大学, 医学部, 助教授 (00135104)
• Keywords: DNA複製 / プラスミド / イニシエーター蛋白 / コピー調節 / 転写制御 / 細胞複製

Research Abstract

細胞の複製は染色体の複製, 特にその開始反応が重要な調節過程である. そこで, 本研究はプラスミドR6Kをモデルレプリコンとして, イニシェーターπ蛋白が複製開始点を含む制御DNAをいかに厳密に識別し, 結合し, 複製の開始と調節にあずかるかを解明しようとするものである.
1.イニシェーターπ蛋白の複製調節機能ドメインについて.
プラスミドシステムでは, 細胞周期あたりの複製開始頻度をプラスミドのコピー数として容易に定量できる. そこでコピー数を変化させるπ蛋白変異の構造と機能分析を行い, 本蛋白の機能ドメインなどを解明した.
(1)tsおよびcop変異π蛋白の構造と機能解析. コピー数を減増させるts22およびtrcop21変異はπ蛋白遺伝子上にマップされ, それぞれ305アミノ酸からなるπ蛋白の1アミノ酸の置換によることが判明した. また, cop21変異はコピー調節機能において, 野性株に対して劣性であった.
(2)π蛋白の複製開始調節機能ドメイン領域は, コピー数を変化させる6種の変異の解析より, 305個のアミノ酸からなるπ蛋白の中央分の82個内に局在することが示された.
(3)π蛋白のoriDNAへの結合ドメインは, 欠失変異株の解析より, 本蛋白のC末端側に存在することが明らかになった. このようなイニシエーター蛋白の機能ドメインの解明は, 宿主複製蛋白を含めての開始複合体の形成, その高次構造の解析を容易にする.
2.π蛋白によるoriγ領域における転写活性の滅衰.
π蛋白は複製開始に必須のori領域での転写を滅衰させることを, oriγ-1acZ融合プラスミドを用いて証明した. しかも, この活性がoriDNAへの結合能が増加したcop変異π蛋白により強く発現された実験結果は, ori領域での転写あるいは転写産物が複製開始と調節に, 直接関与することを明示した.

Research Products

• [Publications] Manabu Inuzuka: Ann.Rep.Inst.Virus Res.,Kyoto Univ.29. 35-36 (1987)
• [Publications] Manabu Inuzuka: FEBS LETTERS. 228. 7-11 (1988)