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EBウイルスをモデルとした真核細胞DNA複製の酵素学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 14208079
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関(財)東京都医学研究機構

研究代表者

正井 久雄  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 副参事研究員 (40229349)

研究分担者 須賀田 直子  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 主任研究員 (30344071)
高井 裕子  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 主任研究員 (90332270)
森山 賢治  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (00250217)
釣本 敏樹  九州大学, 理学部・生物学科, 教授 (30163885)
白形 正樹  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助手 (70251551)
玉井 克之  株式会社サイクレックス, 代表取締役
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
54,080千円 (直接経費: 41,600千円、間接経費: 12,480千円)
2004年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2003年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
2002年度: 29,380千円 (直接経費: 22,600千円、間接経費: 6,780千円)
キーワードEpstein Barr Virus / in vitro DNA 複製 / MCM複合体 / ORC複合体 / preRC / oriP / EBNAタンパク質 / 細胞周期 / Epstein Brrr Virus / in viitro DNA複製 / in vitro DNA複製
研究概要

潜伏感染期のEpstein-BarrウィルスのゲノムDNAはウィルス由来のタンパク質EBNA-1の存在下で1細胞周期あたり1回複製され、その複製開始や進行は宿主由来の因子に依存する。oriP領域はその複製起点の一つであり、この領域をもつプラスミドDNAはEBNA-1発現ヒト細胞内で安定に複製、維持される。我々は、哺乳動物の複製起点が未だ十分解明されていない現時点で、oriPプラスミドはヒトのゲノムDNA複製の開始制御機構を分子レベルで解明できるモデルレプリコンであると考え、in vitroでのDNA複製反応系の構築を目指している。我々は、まず細胞に導入したoriPの複製能獲得時期や、複製開始・完了時期を特定し、分画したエピソーム画分にpreRC構成タンパク質が含まれることを明らかにした。さらに、このエピソームDNA/タンパク質複合体のサイズが細胞周期に応じて特異的に変動することや、複製したoriPの一部が核マトリクスに強固に結合していること、また、oriPプラスミド複製は、Cdc7キナーゼの機能に依存することを見いだした。
これらの細胞レベルでの解析と並行して、in vitroでoriPプラスミド上にヒトのpreRC(prereplicative complex;前複製複合体)を構築する実験系の開発を進めている。この目的のために、まず、1)クロマチン構造をとった鋳型プラスミド(ミニ染色体)を多量に得るため、oriPの他にSV40の複製起点を組み込み、トランスフェクション効率が高く増殖の盛んなSV40-T抗原発現細胞で多コピーに増幅させる工夫をした。次に、導入された自律複製プラスミドを環状ミニ染色体として簡便に単離するために、2)プラスミドにtet operator配列を複数導入し、その特異的吸着および回収のために組換え体tet repressorを固定化したアフィニティー担体を利用することを試みた。これにより、細胞抽出液からoriPプラスミド染色体を簡便且つ選択的に単離することが可能になった。続いて、3)EBNA1存在下で単離されたクロマチンDNA上に、ORC, MCMなどのpreRC構成因子が存在するか、またそれは細胞周期により変動するかを解析する。さらに、4)単離したクロマチン鋳型上において、in vitroにおけるpreRCの形成を検討するために、精製したEBNA1, 0RC, Cdc6, Cdt1, MCMタンパク質による複合体形成の解析を行なう。現在までに、ENA1, Cdt1, MCMタンパク質はすでに、組み換え体を発現し精製した。現在、Cdc6およびORC複合体の発現系の構築ならびに精製を行ない、ほぼ精製できる見通しがたった。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (14件)

  • [雑誌論文] Cell cycle and developmental regulations of replication factors in mouse embryonic stem cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Fujii-Yamamoto, H, Kim, J-M., Arai, K, Masai,H.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 280

      ページ: 12976-12987

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A second human Dbf4/ASK-related protein, Drf1/ASKL1 is required for efficient completion of S and M phases.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, N., Ishii, A., Taniyama, C., Matsui, E., Arai, K., Masai,H.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 280

      ページ: 13062-13070

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Functional analyses of mouse ASK, an activator subunit for C dc7 kinase, using conditional ASK knockout ES cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, N., Kim, J-M, Koiwai, 0, Arai, K., Masai, H.
    • 雑誌名

      Genes to Cells (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cell cycle and developmental regulations of replication factors in mouse embryonic stem cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Fujii-Yamamoto, H., Kim, J-M., Arai, K., Masai, H.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 12976-12987

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A second human Dbf4/ASK-related protein, Drf1/ASKL1 is required for efficient completion of S and M phases.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, N., Ishii, A., Taniyama, C., Matsui, E., Arai, K., Masai, H.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 11362-113070

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Functional analyses of mouse ASK, an activator subunit for Cdc7 kinase, using conditional ASK knockout ES cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, N., Kim, J-M., Koiwai, O., Arai, K., Masai, H.
    • 雑誌名

      Genes to Cells (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A second human Dbf4/ASK-related protein, Crf1/ASKL1 is required for efficient completion of S and M phases.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, N., Ishii, A., Taniyama, C., Matsui, E., Arai, K., Masai, H.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 13062-13070

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Functional analyses of mouse ASK, an activator subunit for Cdc7 kinase, using conditional ASK knockout ES cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, H., Kim, J-M., Koiwai, O., Arai, K., Masai, H.
    • 雑誌名

      Genes to Cells (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Genetic dissection of mammalian Cdc7 kinase : Cell cycle and developmental roles.2004

    • 著者名/発表者名
      Kim, J-M, Masai, H.
    • 雑誌名

      Cell Cycle 3

      ページ: 300-304

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Functional interaction between tumor suppressor menin and activator of S-phase kinase.2004

    • 著者名/発表者名
      Schnepp, R.W., Hou, Z., Wang, H., Petersen, C., Silva, A, Masai, H, Hua, X.
    • 雑誌名

      Cancer Res. 64

      ページ: 6791-6796

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Overexpression of CR/periphilin downregulates Cdc7 expression and induces S-phase arrest.2004

    • 著者名/発表者名
      Kurita, M., Suzuki, H., Masai, H., Mizumoto, K., 0gala, E., Nishimoto, I., Aiso, S., Matsuoka,M.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 32

      ページ: 554-561

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Genetic dissection of mammalian Cdc7 kinase : Cell cycle and developmental roles.2004

    • 著者名/発表者名
      Kim, J-M., Masai, H.
    • 雑誌名

      Cell Cycle 3

      ページ: 300-304

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Functional interaction between tumor suppressor menin and activator of S-phase kinase.2004

    • 著者名/発表者名
      Schnepp, R.W., Hou, Z., Wang, H., Petersen, C., Silva, A., Masai, H., Hua, X.
    • 雑誌名

      Cancer Res. 64

      ページ: 6791-6796

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Overexpression of CR/periphilin downregulates Cdc7 expression and induces S-phase arrest.2004

    • 著者名/発表者名
      Kurita, M., Suzuki, H., Masai, H., Mizumoto, K., Ogata, E., Nishimoto, I., Aiso, S., Matsuoka, M.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 32

      ページ: 554-561

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, T., Taniyama, C., Arai, K., Masai, H.: "ATPase/helicase motif mutants of Escherichia coli PriA protein essential for recombination-dependent DNA replication"Genes to Cells. 8. 251-261 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sato, N., Sato, M., Nakayama, M., Saitoh, R., Arai, K., Masai, H.: "Cell cycle regulation of chromatin binding and nuclear localization of Cdc7-ASK kinase complex"Genes to Cells. 8. 451-463 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kim, J.M., Takemoto, N., Arai K., Masai, H.: "Hypomorphic mutation in an essential cell-cycle kinase causes growth retardation and impaired spermatogenesis"EMBO Journal. 22. 5260-5272 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mizukoshi, T., Tanaka, T., Arai, K., Kohda, D., Masai, H.: "A critical role of the 3'-terminus of nascent DNA chains in recognition of stalled replication forks."Journal of Biological.Chemistry. 278. 42234-42239 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] You, Z., Ishimi, Y., Mizuno, T., Sugasawa, K., Hanaoka, F., Masai, H.: "Thymine-rich single-stranded DNA sequences specifically activate mouse Mcm4/6/7 helicase on Y-fork and bubble-like substrates."EMBO Journal. 22. 6148-6160 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Furukohri, A., Sato, N., Masai, H., Arai, K., Sugino, A., Waga, S.: "Identification and characterization of a Xenopus homolog of dbf4, a regulatory subunit of the cdc7 protein kinase required for the initiation of DNA."Journal of Biological Chemistry (Tokyo).. 134. 447-457 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 正井久雄: "DNAとそれを認識する蛋白質の多様性と普遍性 蛋白質 核酸 酵素 特集 DNA二重らせん構造の半世紀(1)"共立出版. 589-591 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kim, J.M., Nakao, K., Nakamura, K., Saito, I., Katsuki, M., Arai, K., MASAI, H.: "Inactivation of Cdc7 kinase in mouse embryonic stem cells results in S phase arrest and p53-dependent cell death"EMBO Journal. 21. 2168-2179 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada, M., Sato, N., Taniyama, C., Ohtani, K., Arai, K., Masai, H: "A 63 base-pair DNA segment containing a Sp1 site but not a canonical E2F site can confer growth-dependent and E2F-mediated transcriptional stimulation of the human ASK gene encoding the regulatory subunit for human Cdc7-related kinase"Journal of Biological Chemistry. 277. 27668-27681 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka, T., Mizukoshi, T., Taniyama, C., Kohda, D., Arai, K., Masai, H.: "DNA binding of PriA protein requires cooperation of the N-terminal D-loop/arrested-fork binding and C-terminal helicase domains"Journal of Biological Chemistry. 277. 38062-38071 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Masai, H., Arai, K.: "Cdc7 kinase complex : A key regulator for initiation of DNA replication"Journal of Cellular Physiology. 190. 287-296 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka, T., Taniyama, C., Arai, K., Masai, H.: "ATPase/helicase motif mutants of Escherichia coli PriA protein essential for recombination-dependent DNA replication"Genes to Cells. 8. 251-261 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] You, Z., Ishimi, Y., Masai, H., Hanaoka, F: "Roles of Mcm7 and Mcm4 subunits in DNA helicase activity of mouse Mcm4/6/7 complex"Journal of Biological Chemistry. 277. 42471-42479 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 松影昭夫, 正井久雄 編: "ゲノムの複製と分配"シュプリンガー・フェアラーク東京. 234 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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