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バクテリアコンデンシンの一本鎖DNAローデイング機構の遺伝生化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H02485
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45010:遺伝学関連
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

仁木 宏典  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 教授 (70208122)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード核様体 / 染色体 / 凝縮 / 核 / SMC / コンデンシン / DNA結合 / 一本鎖DNA / バクテリア / トポロジカル結合 / CT変換 / 大腸菌 / ゲルシフトアッセイ方法 / アミノ酸残基置換 / ssDNA / ATP加水分解酵素
研究成果の概要

バクテリアでは染色体複製起点の近傍にrDNAが散在しており、rDNAへのコンデンシンの結合が起こっていることが示唆されていた。rDNAへのコンデンシンの結合の分子メカニズムとして、大腸菌のコンデンシンMukBの一本鎖DNAへのトポロジカル結合性について、生化学的な実験を行い、MukBには一本鎖DNA結合に特異的なアミノ酸残基があり、このアミノ酸残基が一本鎖DNAをトポロジカル結合した際には、より安定な一本鎖DNAドメインと機能することを明らかにした。また、rDNAは転写中にそのプロモーターの下流に一本鎖DNA領域を形成し、そこがバクテリアコンデンシンのトポロジカル結合の促進に関係していた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

コンデンシンは染色体DNAの安定な保持に関わる因子としてバクテリアからヒトまで保存されており、生命の基本因子の一つである。コンデンシンは特に長鎖DNAの凝縮を担っているが、その分子メカニズムについてはまだ全容が解明されていない。バクテリアのコンデンシンも基本的な性質はヒトのものと共通している。バクテリアコンデンシンの研究を通じて、コンデンシンが持つ一本鎖DNA結合能の生理的な役割が明らかになり、コンデンシンがどのようなDNA領域に結合しやすく、またどのような分子メカニズムでDNA凝縮を行なっているのかその解明に貢献できる。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Profiling a single-stranded DNA region within an rDNA segment that affects the loading of bacterial condensin2022

    • 著者名/発表者名
      Koichi Yano、Hideki Noguchi、Hironori Niki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 12 ページ: 105504-105504

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.105504

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In Vivo and In Vitro Assay for Monitoring the Topological Loading of Bacterial Condensins on DNA2019

    • 著者名/発表者名
      Koichi Yano, Koichiro Akiyama, and Hironori Niki
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2004 ページ: 181-196

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9520-2_14

    • ISBN
      9781493995196, 9781493995202
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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