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大腸菌における染色体分配機構の分子生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17570141
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関京都大学

研究代表者

平賀 壯太 (平賀 壮太)  京都大学, 医学研究科, 研究員 (40027321)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,830千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 330千円)
2007年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード大腸菌 / プラスミド分配 / 染色体分配 / SecA / SecY / AcpP / MukB / 反応拡散系 / 染色体 / 遺伝子 / 核酸 / 細菌 / 蛋白質 / 遺伝学
研究概要

本研究の目標は,Fプラスミドや大腸菌染色体の分配の分子機構を明らかにすることである.先ず初めに種々の細胞学的技術を駆使して大腸菌の姉妹染色体を解析して,複製起点・複製終点・複製フォーク・MukBクラスター等の細胞周期における細胞内の規則正しい挙動を明らかにした.さらに,Fプラスミドの分配機構を免疫抗体法やFISH法で詳しく解析した実験結果に基づき,この分配機構はプラスミドにコードされたSopAとSopBタンパク質による"反応拡散系"であるという新説を提唱した.SopAは"アクチベーター"で,SopBは"インヒビター"であると考えられる.この反応拡散系では,SopAとSopBが互いに反応拡散する結果,SopBの細胞内局在化が起る.プラスミドのsopC領域がSopBに結合し,プラスミドDNA分子はそれぞれSopB濃度の高い複数の位置に局在することになる.一方,大腸菌の染色体分配は,SecA・SecY・AcpP・MukBなど少なくとも10種のタンパク質を含む"反応拡散系"であることを発見し,この系を"POC(positioning of chromosome)システム"と命名した。この系では,SecAが"アクチベーター"であり,SocYが"インヒビター"であると考えられる.POCシステムの"反応拡散系"では,これらのタンパク質が互いに反応拡散する結果,細胞内に局在し,それらのタンパク質と特異的に結合するDNA領域がタンパク質の濃度の高いところに位置することとなる.それによって細胞内のDNAの位置が決まり,細胞分裂に際し姉妹DNAは両娘細胞に規則正しく分配される.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Dynamic events of sister chromosomes in the cell cycle of Escherichia coli.2008

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, T. Fukushima, and S. Hiraga
    • 雑誌名

      Genes to Cells 13

      ページ: 181-197

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ATP-induced shrinkage of DNA with MukB protein and MukBEF complex of Escherichiacoli.2008

    • 著者名/発表者名
      N. Chen, A. A. Zinchenko, Y. Yoshikawa, S. Araki, S. Adachi, M. Yanwzoe, S. Hiraga, and K. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 190

      ページ: 3731-3737

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic events of sister chromosomes in the cell cycle of Escherichia coli2008

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Fukushima, T., S., Hiraga
    • 雑誌名

      Genees to Cells 13

      ページ: 181-197

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ATP-induced shrinkage of DNA with MukB protein and MukBEF complex of Escherichia coli.2008

    • 著者名/発表者名
      N. Chen, A.A. Zinchenko, Y. Yoshikawa, S. Araki, S. Adachi, M. Yamazoe, S. Hiraga, and K. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subcellular positioning of F plasmid mediated by dynamic localization of SopA and SopB.2006

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Hori, K., and Hiraga, S.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 356

      ページ: 850-863

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大腸菌染色体動態に関わる局在振動タンパク質群の相互ネットワーク2006

    • 著者名/発表者名
      足立 隼
    • 雑誌名

      Genes & Genetic System 79

      ページ: 5-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subcellular positioning of F plasmid mediated by dynamic localization of SopA and SopB2006

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Hori, K., Hiraga, S
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 356

      ページ: 850-863

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Subcellular positioning of F plasmid mediated by dynamic localization of SopA and SopB.2006

    • 著者名/発表者名
      S.Adachi, K.Hori, S.Hiraga
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 356

      ページ: 850-863

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 大腸菌染色体動態に関わる局在振動タンパク質群の相互ネットワーク2006

    • 著者名/発表者名
      足立 隼
    • 雑誌名

      Genes & Genetic System 79

      ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Subcellular positioning of F plasmid mediated by dynamic localization of SopA and SopB.2006

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Hori, K., Hiraga, S.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 356

      ページ: 850-863

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sequential binding of SegA protein to nascent DNA segments at replication forks in synchronized cultures of Escherichia coli.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamazoe, M., Adachi, S., Kanaya, S., Ohsumi, K, and Hiraga, S.
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology 55

      ページ: 289-298

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localization of replication forks in wild-type and mukB mutant cells of Escherichiua coli.2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Kohiyama, M., Onogi, T., and Hiraga, S.
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Genomics 274

      ページ: 264-271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of MukB homodimer versus MukBEF complex molecular architectures by electon microscopy reveals a higher-order multimerization.2005

    • 著者名/発表者名
      Matoba, K., Yamazoe, M., Mayanagi, K., Morikawa, K., and Hiraga, S.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 333

      ページ: 694-702

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The GTP binding protein Obg homologue ObgE is involved in ribosome maturation.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, A., Kobayashi, G., Hayashi, H., Yoshida, A., Wada, A., Maeda, M., and Hiraga, S.
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Genomics 274

      ページ: 264-271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequential binding of SeqA protein to nascent DNA segments at replication forks in synchronized cultures of Escherichia coil2005

    • 著者名/発表者名
      Yamazoe, M., Adachi, S., Kanaya, S., Ohsumi, K., Hiraga, S
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology 55

      ページ: 289-298

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Localization of replication forks in wild-type and mukB mutant cells of Escherichiua coli2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Kohiyama, M., Onogi, T., Hiraga, S
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Genomics 274

      ページ: 264-271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of MukB homodimer versus MukBEF complex molecular architectures by electon microscopy reveals a higher-order multimerization2005

    • 著者名/発表者名
      Matoba, K., Yamazoe, M., Mayanagi, K., Morikawa, K., Hiraga, S
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 333

      ページ: 694-702

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The GTP binding protein Obg homologue ObgE is involved in ribosome maturation2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, A., Kobayashi, G., Hayashi, H., Yoshida, A., Wada, A., Maeda, M., Hiraga, S
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Genomics 274

      ページ: 264-271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Localization of replication forks in wild-type and mukB mutant cells of Escherichiua coli.2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Kohiyama, M., Onogi, T., Hiraga, S.
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Genomics 274

      ページ: 264-271

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of MukB homodimer versus MukBEF complex molecular architectures by electon microscopy reveals a higher-order multimerization.2005

    • 著者名/発表者名
      Matoba, K., Yamazoe, M., Mayanagi, K., Morikawa, K., Hiraga, S.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 333

      ページ: 694-702

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The GTP binding protein Obg homologue ObgE is involved in ribosome maturation.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato, A., Kobayashi, G., Hayashi, H., Yoshida, A., Wada, A., Maeda, M., Hiraga, S.
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Genomics 274

      ページ: 264-271

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ATP-induced shrinkage of DNA with MukB protein and MukBEF complex of Escherichia coli

    • 著者名/発表者名
      N., Chen, A.A., Zinchenko, Y., Yoshikawa, S., Araki, S., Adachi, M., Yamazoe, S., Hiraga, K., Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Interaction network system of proteins related to chromosome organization in Escherichia coli

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Murakami, Y., Hiraga, S
    • 雑誌名

      (submitting)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 蛋白・蛋白相互作用のネットワーク:POCシステムの発見2007

    • 著者名/発表者名
      平賀 壯太, 足立 隼
    • 学会等名
      日本ゲノム微生物学会
    • 発表場所
      かずさDNA研究所,木更津
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Interaction network system of oscillation proteins acting for chromosome organization.2007

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., and Hiraga, S.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Chromosome Dynamics.
    • 発表場所
      University of New England, Biddeford, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Network of protein-protein interaction : discovery of POC system2007

    • 著者名/発表者名
      Hiraga, S., Adachi, S
    • 学会等名
      Japanese Society of Genome Microbiology
    • 発表場所
      Kazusa DNA Institute, Kisaragi
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Interaction network system of oscillation proteins acting for chromosome organization2007

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Hiraga, S
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Chromosome Dynamics
    • 発表場所
      University of New England, Biddeford, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Interaction network system of oscillation proteins acting for chromosome organization.2006

    • 著者名/発表者名
      Hiraga, S., and Adachi, S.
    • 学会等名
      International Symposium on Plasmid Biology
    • 発表場所
      Fallen Leaf Lake, South Lake Tahoe, California, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Interaction network system of oscillation proteins acting for chromosome organization.2006

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., and Hiraga, S.
    • 学会等名
      EMBO Workshop Cell Cycle and Cytoskeleta 1 Elements in Bacteria.
    • 発表場所
      Carlsberg Academy, Copenhagen, Denmark
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 大腸菌染色体動態に関わる局在振動タンパク質群の相互作用ネットワーク2006

    • 著者名/発表者名
      足立 隼, 平賀 壯太
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 発表場所
      つくば国際会議揚,つくば
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Partition mechanism of F plasmid as a reaction diffusion system. International Symposium on Plasmid Biology2006

    • 著者名/発表者名
      Hiraga, S., Adachi, S
    • 学会等名
      International Symposium on Plasmid Biology
    • 発表場所
      Fallen Leaf Lake, South Lake Tahoe, California, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Interaction network system of oscillation proteins acting for chromosome organization2006

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Hiraga, S
    • 学会等名
      EMBO Workshop Cell Cycle and Cytoskeletal Elements in Bacteria
    • 発表場所
      Carlsberg Academy, Copenhagen, Denmark
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Interaction network system of local oscillation proteins acting for chromosome dynamics2006

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Hiraga, S
    • 学会等名
      Congress of Japanese Society of Genetics
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Cohesion phenomena of sister chromosomes in Escherichia coli.2005

    • 著者名/発表者名
      Hiraga, S., and Adachi, S.
    • 学会等名
      Workshop on Chromosome Duphcation and Segregation.
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Mechanism of subceUular positioning of F plasmid molecules by dynamic localization of SopA and SopB proteins.2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., and Hiraga, S.
    • 学会等名
      Workshop on Chromosome Duplication and Segregation.
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Mechanism of subcellular positioning of F plasmid molecules by dynamic localization of SopA and SopB proteins.2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., and Hiraga, S.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Chromosome Dynamics.
    • 発表場所
      Colby-Sawyer College, New London, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Cohesion phenomena of sister chromosomes in Escherichia coli2005

    • 著者名/発表者名
      Hiraga, S., Adachi, S
    • 学会等名
      Workshop on Chromosome Duplication and Segregation
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Mechanism of subcellular positioning of F plasmid molecules by dynamic localization of SopA and SopB2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Hiraga, S
    • 学会等名
      proteins. Workshop on Chromosome Duplication and Segregation
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Mechanism of subcellular positioning of F plasmid molecules by dynamic localization of SopA and SopB proteins2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, S., Hiraga, S
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Chromosome Dynamics
    • 発表場所
      Colby-Sawyer College, New London, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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