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DNA探索走査装置の多彩な高次複合体構築原理と機能分担

研究課題

研究課題/領域番号 17K07338
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関山陽小野田市立山口東京理科大学 (2019)
九州大学 (2017-2018)

研究代表者

川上 広宣  山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 准教授 (50403952)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード染色体複製 / ORC / 機能構造解析 / DNA結合 / 高次複合体形成 / Cdc6 / 分子生物学 / 複製
研究成果の概要

本研究は出芽酵母の染色体複製起点DNAを特異的に認識するORC複合体に主に着目した。まず、複製起点認識に必須なモチーフとして代表者が独自に見いだしたORCモチーフEOSが、一本鎖DNAと連係して高次複合体形成と活性制御にかかわる新機能を持つことを見いだした。また、ORCとある種の非典型DNAとの結合能の意義を解明し、更にORC関連蛋白質における類似機能の重要性も明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

種々の蛋白質が染色体DNAの特定領域を走査探索・認識して高次複合体を形成することは、細胞内の普遍的プロセスである。染色体上の複製起点DNAに作られる高次複合体は、細胞周期制御の要であり、この形成過程が破綻すると、がん化や染色体異常の原因となる。本研究により、蛋白質とDNAとの結合メカニズムという根本的問題の一端が理解できたことに加え、高次複合体構築原理と機能分担、ならびにその普遍性が明らかとなった。関連分野における斬新なコンセプトを提示できたことに加え、がんの理解やORCを標的とした創薬の可能性が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 7件、 招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Specific basic patch‐dependent multimerization of Saccharomyces cerevisiae ORC on single‐stranded DNA promotes ATP hydrolysis.2019

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Hironori、Muraoka Ryuya、Ohashi Eiji、Kawabata Kenta、Kanamoto Shota、Chichibu Takeaki、Tsurimoto Toshiki、Katayama Tsutomu
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 24 号: 9 ページ: 608-618

    • DOI

      10.1111/gtc.12710

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 真核細胞ゲノムにおける複製起点探しの分子機構2018

    • 著者名/発表者名
      川上 広宣, 片山 勉
    • 雑誌名

      九州大学アイソトープ総合安全管理センターニュース

      巻: 3 ページ: 7-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The DnaA Cycle in Escherichia coli: Activation, Function and Inactivation of the Initiator Protein2017

    • 著者名/発表者名
      Katayama Tsutomu、Kasho Kazutoshi、Kawakami Hironori
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 8 ページ: 2496-2496

    • DOI

      10.3389/fmicb.2017.02496

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulatory dynamics in the ternary DnaA complex for initiation of chromosomal replication in Escherichia coli2017

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Yukari、Kasho Kazutoshi、Noguchi Yasunori、Kawakami Hironori、Katayama Tsutomu
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 45 号: 21 ページ: 12354-12373

    • DOI

      10.1093/nar/gkx914

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] DNA binding of replication initiator in budding yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kawakami, Ryuya Muraoka, Takuya Kurihara, Takeaki Chichibu, Shota Kanamoto, Kenta Kawabata, Eiji Ohashi, Toshiki Tsurimoto, Tsutomu Katayama
    • 学会等名
      The 42nd Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan, workshop 2PW-04 New Frontier in studies of DNA replication (organizers: Hisao Masai and Hiroyuki Araki)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single-stranded DNA binding of eukaryotic replication initiators: possible roles in cellular events2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kawakami, Takeaki Chichibu, Shota Kanamoto, Takuya Kurihara, Ryuya Muraoka, Kenta Kawabata, Eiji Ohashi, Toshiki Tsurimoto, Tsutomu Katayama
    • 学会等名
      The 92nd annual meeting of the Japanese Biochemical Society, Symposium #1S13a Flexibility of genome maintenance machineries on diverse genome structures (organizers: Asako Furukohri and Hisao Masai)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic mechanisms of higher-order complexes for replication initiation and regulation of the E. coli genome2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Katayama, Kenya Miyoshi, Chihiro Hayashi, Ryusei Yoshida, Ryo Sugiyama, Ryuji Sakai, Yukari Sakiyama, Kazutoshi Kasho, Hironori Kawakami, Shogo Ozaki, Mariko Nagat
    • 学会等名
      The 92nd annual meeting of the Japanese Biochemical Society, Symposium #1S13a Flexibility of genome maintenance machineries on diverse genome structures (organizers: Asako Furukohri and Hisao Masai)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 出芽酵母複製開始タンパク質の一本鎖DNA結合の役割と普遍性の解析2019

    • 著者名/発表者名
      川上広宣、栗原拓也、川畑健太、村岡龍哉、千々布壮陽、 金本祥太、大橋英治、釣本敏樹、片山 勉
    • 学会等名
      第25回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母における複製開始蛋白質の一本鎖DNA結合能と普遍性2019

    • 著者名/発表者名
      川上広宣、栗原拓也、川畑健太、村岡龍哉、千々布壮陽、金本祥太、大橋英治、釣本敏樹、片山 勉
    • 学会等名
      第37回染色体ワークショップ・第18回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 真核生物ゲノム複製開始蛋白質における一本鎖DNAを介した多重制御系2019

    • 著者名/発表者名
      川上広宣、千々布壮陽、金本祥太、栗原拓也、村岡龍哉、 川畑健太、大橋英治、釣本敏樹、片山 勉
    • 学会等名
      第31回微生物シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム複製起点の特異的認識を保証する、一本鎖DNAを介した動的制御2019

    • 著者名/発表者名
      川上広宣, 千々布壮陽, 金本祥太, 栗原拓也, 村岡龍哉, 大橋英治, 釣本敏樹, 片山 勉
    • 学会等名
      第60回日本生化学会中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 真核生物の複製開始因子Cdc6における一本鎖DNA結合能と結合モチーフの探索解析2019

    • 著者名/発表者名
      栗原拓也, 川畑健太, 千々布壮陽, 川上広宣, 片山 勉
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 核様体タンパク質HUによる大腸菌oriCの二重鎖開裂促進機構の生化学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田竜星、尾崎省吾、川上広宣、片山 勉
    • 学会等名
      第16回21世紀大腸菌研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒトORC1とORC2におけるグアニン四重鎖形成可能1本鎖DNAとの結合に関与するドメインの解析2019

    • 著者名/発表者名
      堀之内遥香、山室優香、飯野美穂、川上広宣、片山 勉、由良 敬、和賀 祥
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複製起点認識蛋白質ORCの超高次複合体形成様式と動的制御2019

    • 著者名/発表者名
      川上 広宣
    • 学会等名
      2018年度遺伝研研究会「単細胞生物における細胞装置の機能と連携」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 真核生物ゲノム複製の特異性を保証する、一本鎖DNAを介したゲノムワイド制御系2019

    • 著者名/発表者名
      川上 広宣, 千々布 壮陽, 金本 祥太, 栗原 拓也, 村岡 龍哉, 大橋 英治, 釣本 敏樹, 片山 勉
    • 学会等名
      第13回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 真核生物におけるゲノム複製開始と制御の分子基盤の理解に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      川上広宣
    • 学会等名
      帝京大学医真菌センター研究セミナー (世話人:関水和久)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 試験管内再構成系における核様体タンパク質HUによる大腸菌染色体DNA複製開始の促進機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 竜星, 尾崎 省吾, 川上 広宣, 片山 勉
    • 学会等名
      第13回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Central dynamics of DnaA-oriC complexes in DNA unwinding for initiation of chromosomal replication in E. coli: ssDUE-recruitment mechanism2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Katayama, Yukari Sakiyama, Yasunori Noguchi, Kazutoshi Kasho, Hironori Kawakami, Shogo Ozaki
    • 学会等名
      3R+3C Symposium: Replication, Recombination and Repair (3R) with special focus on Chromosome, Chromatin and Cell Cycle (3C)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複製起点の特異的認識を保証する、動的かつゲノムワイドなORC・一本鎖結合制御2018

    • 著者名/発表者名
      川上 広宣, 千々布 壮陽, 金本 祥太, 栗原 拓也, 大橋 英治, 釣本 敏樹, 片山 勉
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会ワークショップ3A-10 見えてきた!フレキシブルでダイナミックなゲノム維持機構のすがた
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ORCの複製起点結合能を保証するための一本鎖結合制御系2018

    • 著者名/発表者名
      川上 広宣, 千々布 壮陽, 金本 祥太, 栗原 拓也, 大橋 英治, 釣本 敏樹, 片山 勉
    • 学会等名
      第91回生化学会大会シンポジウム2S06m「遺伝情報の維持継承におけるミクロとマクロの統合的理解:生化学の新たな挑戦」(オーガナイザー:川上広宣、正井久雄)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複製起点二重鎖DNAの認識過程における一本鎖DNAの役割2018

    • 著者名/発表者名
      川上 広宣, 千々布 壮陽, 金本 祥太, 栗原 拓也, 大橋 英治, 釣本 敏樹, 片山 勉
    • 学会等名
      平成30年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ssDNA as a dynamic and genome-wide mediator governing specificity of eukaryotic replication origin selection2018

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kawakami, Takeaki Chichibu, Shota Kanamoto, Takuya Kurihara, Ryuya Muraoka, Eiji Ohashi, Toshiki Tsurimoto, Tsutomu Katayama
    • 学会等名
      3R+3C Symposium: Replication, Recombination and Repair (3R) with special focus on Chromosome, Chromatin and Cell Cycle (3C)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Central dynamics of DnaA oligomers in the initiation complexes for chromosomal replication in Escherichia coli2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Katayama, Yukari Sakiyama, Yasunori Noguchi, Hironori Kawakami, Shogo Ozaki
    • 学会等名
      EMBO Workshop on DNA replication, chromosome segregation and fate decisions
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ssDNA-related multifaceted safeguards in ORC dynamics govern specific replication origin selection2018

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kawakami, Takeaki Chichibu, Shota Kanamoto, Eiji Ohashi, Toshiki Tsurimoto, Tsutomu Katayama
    • 学会等名
      EMBL Symposia: DNA Replication: From Basic Biology to Disease
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 真核生物の複製開始因子Cdc6における一本鎖DNA結合モチーフの探索2018

    • 著者名/発表者名
      栗原 拓也, 川畑 健太, 千々布 壮陽, 川上 広宣, 片山 勉
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌染色体の複製開始におけるDnaAタンパク質とその制御DNA因子DARS2およびdatAの分子動態機構2017

    • 著者名/発表者名
      片山 勉 , 加生 和寿 , 崎山 友香里 , 酒井 隆至 , 杉山 諒 , 井上 祐希江, 川上 広宣
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会、第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学会大会、シンポジウム4AW16「原核細胞ゲノム動態の新たな基礎研究の展開」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸菌DnaA複合体の染色体複製起点の開裂およびDnaBヘリカーゼ装着における機能構造動態2017

    • 著者名/発表者名
      崎山友香里、加生和寿、野口泰徳、川上広宣、片山勉
    • 学会等名
      第24回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ORCの一本鎖結合能を介した双方向機能動態制御2017

    • 著者名/発表者名
      川上広宣、千々布壮陽、川畑健太、金本祥太、大橋英治、釣本敏樹、片山勉
    • 学会等名
      第24回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] バクテリアのDNA 複製開始複合体の構造モデリングとその機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      清水 将裕、野口 泰徳、崎山 友香里、川上 広宣、片山 勉、高田 彰二
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会若手奨励賞シンポジウム2SA-01
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 真核生物の複製開始に必須なORCとCdc6における二重鎖ならびに一本鎖DNA結合部位の探索2017

    • 著者名/発表者名
      川畑健太、千々布壮陽、川上広宣、大橋英治、釣本敏樹、片山勉
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会、第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 複製起点認識蛋白質ORCによる一本鎖DNA結合とその制御の役割2017

    • 著者名/発表者名
      川上広宣、千々布壮陽、金本祥太、川畑健太、大橋英治、釣本敏樹、片山勉
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会、第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Seeing is believing: dawn of the structure-function relationship analysis of ORC. In Bruce Stillman 40th Anniversary Book (not for sale). Inglis, J.R. (eds)2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kawakami
    • 出版者
      Cold Spring Harbor Laboratory Press (New York)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 川上 広宣|山陽小野田市立山口東京理科大学

    • URL

      http://www.socu.ac.jp/departments/faculty/hironori-kawakami.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 川上 広宣 - 研究者 - researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0091781/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] Hironori Kawakami - Google Scholar Citations

    • URL

      https://scholar.google.co.jp/citations?user=Cij641QAAAAJ

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 分子生物薬学研究業績

    • URL

      http://bunsei.phar.kyushu-u.ac.jp/BUNSEI-GYOUSEKI.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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