| 研究課題/領域番号 |
18K06081
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43020:構造生物化学関連
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
大山 拓次 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60423133)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | DNA複製 / CMGヘリカーゼ / 超好熱古細菌 / 結晶構造解析 / CMGヘリカーゼ複合体 / X線結晶構造解析 / DNAポリメラーゼD / Ｘ線結晶構造解析 / 古細菌 |
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| 研究成果の概要 |
DNA複製開始初期過程では、MCMヘリカーゼ(6量体)をコアとして活性化因子GINS(4量体)、Cdc45(古細菌ではGAN)を伴った総分子量約30万のCMG複合体が鋳型DNAを解きほぐす。本研究は、真核生物と良く似たDNA複製機構を持つ古細菌に着目し(1)真核生物と共有するCMGと (2)古細菌固有のDNAポリメラーゼDについて、生化学解析により明らかとなった新規複合体間相互作用の機能的重要性を原子レベルで解明するため、機能相互作用を含む部分複合体の結晶構造解析を目指した。部分複合体の再構成、結晶構造決定に成功し、相互作用の詳細をアミノ酸レベルで解明し、生化学解析によりその重要性を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
古細菌が持つDNA複製に関わるタンパク質の構造と機能は、真核生物由来のものに似ており、複合体はしばしば簡略化されているため、ヒトを含む真核生物の複雑なシステムを理解するための有用なモデルである。超好熱古細菌由来タンパク質は熱安定性に優れ、構造解析に有利である。一方、古細菌は他生物界と異なる独自システムも併せ持ち、構造生物学的に興味深い。本研究でターゲットとしたDNAポリメラーゼDは古細菌固有酵素であるが、古細菌としてのユニークな特性に加え、構造機能解析を通して真核生物システムとの類似性を見出せれば、学術的に意義高く、生物種間の進化上の関連まで視野を広げれば、知の蓄積の観点で社会的意義に富む。
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