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染色体の時空間情報と連係して細胞周期を制御する新たな分子複合体の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18H02377
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分43010:分子生物学関連
研究機関九州大学

研究代表者

尾崎 省吾  九州大学, 薬学研究院, 准教授 (70510147)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード染色体ダイナミクス / 細菌 / 細胞分裂 / 細胞周期 / DNA複製 / タンパク質複合体 / 細胞内局在 / バクテリア / 染色体 / 複製 / 分裂 / ゲノム複製 / 遺伝情報継承 / 時空間制御 / ダイナミクス / 細胞内シグナリング / 細菌ゲノム / シグナル伝達
研究成果の概要

染色体の機能構造を細胞周期の進行と連動して巧みに調節することは細胞増殖制御における自然の理である。本研究ではゲノムDNA複製の完了と細胞分裂とを連係するモジュールの解明を行なった。まず代表者はモデル生物カウロバクターを用いて、染色体の細胞内位置情報と細胞分裂とを連係する新規タンパク質ZapTを発見した。ZapTは複製終結点に直接結合し、複製終結点と細胞分裂装置とを直接連結させた。この連結により、複製終結点と細胞分裂装置の細胞内配置が適切に調節されることがわかった。さらなる解析から、ZapTは分裂装置と連係して複製終結点DNAをコンパクトに折りたたみ、細胞内の適切な配置を保証することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細菌の増殖機構は我々の健康維持と直結する。細菌に起因する種々の問題に取り組むための基礎は「細菌増殖について分子レベルで詳細に理解すること」にある。そこで我々は、細菌増殖の本質である遺伝情報継承システムの解明を目指して研究を行なった。
本研究ではカウロバクターをモデル生物とし、複製終結点と細胞分裂装置とを連係する新規タンパク質ZapTを発見し、その分子細胞メカニズムを解明した。緑膿菌やブルセラ菌などの病原性細菌にもZapTホモログは保存されており、本研究成果はひろく細菌界で保存された原理の解明に貢献したと言える。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Basel(スイス)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] バーゼル大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Z-Ring-Associated Proteins Regulate Clustering of the Replication Terminus-Binding Protein ZapT in Caulobacter crescentus2021

    • 著者名/発表者名
      Ozaki Shogo、Wakasugi Yasutaka、Katayama Tsutomu
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1128/mbio.02196-20

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DnaB helicase is recruited to the replication initiation complex via binding of DnaA domain I to the lateral surface of the DnaB N-terminal domain2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Chihiro、Miyazaki Erika、Ozaki Shogo、Abe Yoshito、Katayama Tsutomu
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 32 ページ: 11131-11143

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.014235

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel Divisome-Associated Protein Spatially Coupling the Z-Ring with the Chromosomal Replication Terminus in Caulobacter crescentus2020

    • 著者名/発表者名
      Ozaki Shogo、Jenal Urs、Katayama Tsutomu
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 11 号: 2 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1128/mbio.00487-20

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Regulation of replication initiation: lessons from <i>Caulobacter crescentus</i>2019

    • 著者名/発表者名
      Ozaki Shogo
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 94 号: 5 ページ: 183-196

    • DOI

      10.1266/ggs.19-00011

    • NAID

      130007760286

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 年月日
      2019-10-01
    • 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] A novel mode of DnaA-DnaA interaction promotes ADP dissociation for reactivation of replication initiation activity2019

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama, R., Kasho, K., Miyoshi, K., Ozaki, S., Kagawa, W., Kurumizaka, H., and Katayama, T
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 47 号: 21 ページ: 11209-11224

    • DOI

      10.1093/nar/gkz795

    • 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] Escherichia coli CrfC Protein, a Nucleoid Partition Factor, Localizes to Nucleoid Poles via the Activities of Specific Nucleoid-Associated Proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Saki Taniguchi, Kazutoshi Kasho, Shogo Ozaki, Tsutomu Katayama
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 10 ページ: 1-18

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.00072

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The DnaA AAA+ Domain His136 Residue Directs DnaB Replicative Helicase to the Unwound Region of the Replication Origin, oriC2018

    • 著者名/発表者名
      Yukari Sakiyama, Masahiro Nishimura, Chihiro Hayashi, Yusuke Akama, Shogo Ozaki, Tsutomu Katayama
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 9 ページ: 1-17

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.02017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 大腸菌における複製開始を制御するdatA領域の活性制御機構についての解析2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤孝輔、酒井隆至、加生和寿、尾崎省吾、片山 勉
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高度好熱性真正細菌Thermotoga maritimaの複製開始複合体におけるDNA開裂領域の配列特性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      盧 楚元、尾崎省吾、片山 勉
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌染色体の複製開始促進因子DARS2における活性化蛋白質の細胞周期依存的な結合制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      三善賢弥、辰本優香、尾崎省吾、川上広宣、片山 勉
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細菌種に高度に保存されたHUによる染色体複製起点oriCの二重鎖開裂促進機構の解析2021

    • 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15回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 真正細菌Caulobacter crescentusにおいてZ-ringと染色体ter領域の共局在を制御する高次複合体のメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      若杉泰敬、尾崎省吾、片山 勉
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanisms of specific nucleoid proteins in regulations for the replication initiation of the Escherichia coli chromosome2020

    • 著者名/発表者名
      三善 賢弥、吉田 竜星、盧 楚元、辰本 優香、李 藍楊、興梠 和真、伊藤 孝輔、加生 和寿、川上 広宣、永田 麻梨子、尾崎 省吾
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] カウロバクター細胞内におけるDnaBヘリカーゼの複製起点への集合、装着動態の解析2020

    • 著者名/発表者名
      村岡 龍哉、尾崎省吾、片山 勉
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌染色体の複製起点における一本鎖DNA形成の動的メカニズムとDnaBヘリカーゼ 装着における意義2020

    • 著者名/発表者名
      永田麻梨子、崎山友香里、尾﨑省吾、片山 勉
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 染色体複製終点と細胞分裂装置とを連係する新規DNA結合タンパク質ZapTの解析2020

    • 著者名/発表者名
      尾崎省吾、若杉泰敬、片山勉
    • 学会等名
      日本遺伝学会第92回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 真正細菌カウロバクターの複製終結点結合蛋白質ZapTは細胞分裂装置を介して高次複合体を形成する2020

    • 著者名/発表者名
      若杉泰敬、尾崎省吾、片山 勉
    • 学会等名
      日本遺伝学会第92回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌における染色体の複製開始促進因子DARS2を活性化する核様体蛋白質の適時的な結合制御機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      三善賢弥、辰本優香、尾崎省吾、永田麻梨子、片山 勉
    • 学会等名
      日本遺伝学会第92回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 配列非特異的なDNA結合因子HUによる複製起点oriCの二重鎖開裂機構の生化学・遺伝学的解析2020

    • 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
      日本遺伝学会第92回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 超好熱性真正細菌Thermotoga maritima の複製開始複合体中でDnaAと特異的に結合する1本鎖DNAの配列特性の解析2020

    • 著者名/発表者名
      盧 楚元、尾崎省吾、片山 勉
    • 学会等名
      日本遺伝学会第92回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌染色体の複製開始を促進する非コード領域DARS2でのATP結合型DnaA複合体形成と機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      辰本優香、三善賢弥、永田麻梨子、尾崎省吾、片山 勉
    • 学会等名
      2020年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] モデル細菌Caulobacter cresentusにおける複製終結点terと細胞分裂装置の共局在を調節する 蛋白質間相互作用の解析2020

    • 著者名/発表者名
      若杉泰敬、尾崎省吾、片山 勉
    • 学会等名
      2020年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高度好熱性真正細菌Thermotoga maritimaの複製起点oriCにおいてDnaAと特異的相互作用する一本鎖 DNAモチーフの探索2020

    • 著者名/発表者名
      盧 楚元、尾崎 省吾、片山 勉
    • 学会等名
      2020年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A novel divisome-associated protein spatially couples the Z-ring with the chromosomal replication terminus in Caulobacter crescentus2020

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ozaki、Yasutaka Wakasugi、Urs Jenal、 Tsutomu Katayama
    • 学会等名
      CAULOCONFERENCE 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 染色体複製終点と細胞分裂装置とを連係する新規DNA結合タンパク質の解析2020

    • 著者名/発表者名
      尾崎省吾、若杉泰敬、片山勉
    • 学会等名
      第14回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カウロバクター菌における染色体複製と細胞分裂とを連係する機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      尾崎省吾、若杉泰敬、片山勉
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Identification and characterization of a novel DNA binding protein that colocalizes the chromosome replication terminus with cell division apparatus in Caulobacter crescentus2019

    • 著者名/発表者名
      尾崎省吾、若杉泰敬、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] Analysis for mechanisms of DnaB helicase loading by specific DnaA subcomplexes for bidirectional replication of the E. coli chromosome2019

    • 著者名/発表者名
      永田 麻梨子, 崎山 友香里, 林千尋, 尾崎 省吾, 片山 勉
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [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
      片山勉, 三善賢弥, 林千尋, 吉田竜星, 杉山諒, 酒井隆至, 崎山友香里, 加生和寿, 川上広宣, 尾崎省吾, 永田麻梨子
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非コードDNA因子DARSにおける複製開始蛋白質DnaAの複合体形成と活性化メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      三善賢弥、杉山諒、加生和寿、尾崎省吾、片山勉
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌染色体の非コード領域DARSにおけるDnaA AAA+ドメインの新たな複合体形成と動態2019

    • 著者名/発表者名
      三善賢弥、杉山諒、加生和寿、尾崎省吾、片山勉
    • 学会等名
      2019年度 生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有柄細菌カウロバクターにおける染色体複製終結点結合タンパク質の特性解析2019

    • 著者名/発表者名
      若杉泰敬、尾崎省吾、片山勉
    • 学会等名
      2019年度 生化学会九州支部例会
    • 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回大腸菌研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The role of the bacterial second messenger signaling for chromosome segregation dynamics in Caulobacter crescentus2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ozaki, Urs Jenal, Yasutaka Wakasugi, Tsutomu Katayama
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] The role of the second messenger signalling for coordinating chromosome replication in time and space.2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ozaki, Christian Lori, Badri N Dubey, Urs Jenal
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The second messenger signaling drives chromosome replication in the asymmetrically dividing bacterium Caulobacter crescentus2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ozaki, Lori Christian, Urs Jenal
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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