相同組み換えを制御する新規メディエーターの構造科学的研究

• 研究課題/領域番号: 22370045
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 清水 敏之 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (30273858)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2012年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2011年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2010年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: 相同組み換え / メディエーター / リコンビナーゼ / X線結晶構造解析 / Ｘ線結晶解析

研究概要

リコンビナーゼであるRad51は相同組み換えにおいて中心的な働きをする。生体内で組換えが起こるときはRad51に加え、メディエーターと呼ばれる補助因子を必要とする。Swi5-Sfr1複合体はメディエーターとして同定され、その後の研究によってリコンビナーゼの活性化因子として働くことが示された。この因子の構造科学的な知見を得るためX線結晶解析により構造決定したところ、ブーメラン様の構造をとっており、Rad51フィラメントの溝に入り込めるような形状をしていた。Swi5-Sfr1はフィラメントの溝に入り込み、フィラメントを安定化していることが強く示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Characterisation of an intrinsically disordered protein complex of Swi5-Sfr1 by ion mobility mass spectrometry and small-angle X-ray scattering (2013)
  • 著者名/発表者名: Saikusa K, Kuwabara N, Kokabu Y, Inoue Y, Sato M, Iwasaki H, Shimizu T, Ikeguchi M, Akashi S
  • 雑誌名: Analyst 巻: 138 ページ: 1441-1449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic insights into the activation of Rad51-mediated strand exchange from the structure of a recombination activator, the Swi5-Sfr1 complex (2013)
  • 著者名/発表者名: N.Kuwabara, Y.Murayama, H.Hashimoto, Y.Kokabu, M.Ikeguchi, M.Sato, K.Mayanagi, Y.Tsutsui, H.Iwasaki,and T.Shimizu
  • 雑誌名: Structure 巻: 20 号: 3 ページ: 440-449
  • DOI: 10.1016/j.str.2012.01.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic insights into the activation of rad51-mediated strand exchange from the structure of a recombination activator, the swi5-sfr1 complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuwabara N, Murayama Y, Hashimoto H, Kokabu Y, Ikeguchi M, Sato M, Mayanagi K, Tsutsui Y, Iwasaki H, Shimizu T
  • 雑誌名: Structure 巻: 20 ページ: 440-449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure of Human β-Galactosidase: The Structural Basis of GM1 Gangliosidosis and Morquio B Diseases (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohto U, Usui K, , Ochi T, ,Yuki K, Satow Y andShimizu T
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 ページ: 1801-1812
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure of Human β-Galactosidase: The Structural Basis of GM1 Gangliosidosis and Morquio B Diseases (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohto U, et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 287 号: 3 ページ: 1801-1812
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.293795
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural analyses of human Toll-like receptor polymorphisms D299G and T399I (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohto U, Yamakawa N, Akashi-Takamura S, Miyake K, Shimizu T
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 287 号: 48 ページ: 40611-40617
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.404608
  • 査読あり
• [雑誌論文] The fission yeast Swi5-Sfr1 complex, an activator of Rad51 recombinase, forms an extremely elongated Dogleg-shaped structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Kokabu Y, Murayama Y, Kuwabara N, Oroguchi T, Hashimoto H, Tsutsui Y, Nozaki N, Akashi S, Unzai S, Shimizu T, Iwasaki H, Sato M, Ikeguchi M
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 ページ: 43569-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structures of Mouse and Human RP105/MD-1 Complexes Reveal Unique Dimer Organization of the Toll-Like Receptor Family (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohto U, Miyake K, Shimizu T
  • 雑誌名: J Mol Biol 巻: 413 ページ: 815-825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fission yeast Swi5-Sfr1 protein complex, an activator of Rad51 recombinase, forms an extremely elongated dogleg-shaped structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Kokabu Y, Murayama Y, Kuwabara N, Oroguchi T, Hashimoto H, Tsutsui Y, Nozaki N, Akashi S, Unzai S, Shimizu T, Iwasaki H, Sato M, Ikeguchi M
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 号: 50 ページ: 43569-43576
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.303339
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structures of Mouse and Human RP105/MD-1 Complexes Reveal Unique Dimer Organization of the Toll-Like Receptor Family (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohto, et al.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 巻: 413 ページ: 815-825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification, crystallization and X-ray diffraction study of extracellular dermal glycoprotein from carrot and the inhibition complex it forms with an endo-beta-glucanase from Aspergillus aculeatus (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshizawa, T.Shimizu, H.Hirano, M.Sato, H.Hashimoto
  • 雑誌名: Acta Cryst. 巻: F67 号: 7 ページ: 830-832
  • DOI: 10.1107/s1744309111020045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression, Purification and crystallization of Swi5 and the Swi5-Sfr1 complex from fission yeast (2010)
  • 著者名/発表者名: Kokabu Y, Murayama Y, Kuwabara N, Oroguchi T, Hashimoto H, Tsutsui Y, Nozaki N, Akashi S, Unzai S, Shimizu T, Iwasaki H, Sato M, Ikeguchi M
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 ページ: 43569-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] The structure of the N-terminal regulatory domain of a plant NADPH oxidase and its functional implications (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuwabara, N., Hashimoto, H., Yamada, N., Unzai, S., Ikeguchi, M., Sato, M., Murayama, Y., Iwasaki, H. and Shimizu, T.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr 巻: F66 ページ: 1124-1126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression, Purification and crystallization of Swi5 and the Swi5-Sfr1 complex from fission yeast (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuwabara, et al
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. 巻: F66 ページ: 1124-1126
  • 査読あり
• [雑誌論文] The structure of the N-terminal regulatory domain of a plant NADPH oxidase and its functional implications (2010)
  • 著者名/発表者名: Oda, et al
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 1435-1445
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of human REV7 in complex with a human REV3 fragment and structural implication of the interaction between DNA polymerase ζ and REV1 (2010)
  • 著者名/発表者名: Hara, et al
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 12299-122307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure and functional implication of zinc-finger domain of Nanos (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, et al
  • 雑誌名: EMBO reports 巻: 11 ページ: 848-853
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and functional characterization of Vibrio parahaemolyticus thermostable direct hemolysin (TDH) (2010)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara, et al
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 16267-16274
  • 査読あり
• [雑誌論文]
  • 著者名/発表者名: Oda, T., Hashimoto, H., Kuwabara, N., Akashi, S., Hayashi, K., Kojima, C., Wong, H.L., Kawasaki, T., Shimamoto, K., Sato, M., and Shimizu, T
  • 雑誌名: J.Biol.Chem 巻: 285 ページ: 1435-1445
  • 査読あり
• [学会発表] Program for Young Researcher Symposium inEurope'SGC Oxford (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Shimizu
  • 学会等名: Mechanistic insights into the activation of the Rad51-mediated strand exchange from the structure of recombination activator, Swi5-Sfr1 complex
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 年月日: 2012-06-08
• [学会発表] New frontier of the research in RecAfamily recombinases and their accessory proteins (RecA family 2012) (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Shimizu
  • 学会等名: Structural study of recombination activator, Swi5-Sfr1 complex
  • 発表場所: Kyoto Royal Hotel & Spa, Kyoto, Japan
• [学会発表] Structural study of recombination activator, Swi5-Sfr1 complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimizu T
  • 学会等名: New frontier of the research in RecAfamily recombinases and their accessory proteins (RecA family 2012)
  • 発表場所: Kyoto Royal Hotel & Spa, Kyoto, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Symposium on Structure and Folding of Disease Related Proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Shimizu
  • 学会等名: Mechanistic insights into the activation of the Rad51-mediated strand exchange from the structure of a recombination activator, the Swi5-Sfr1 complex
  • 発表場所: Seoul National University, Korea
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] Mechanistic insights into the activation of the Rad51-mediated strand exchange from the structure of a recombination activator, the Swi5-Sfr1 comple (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimizu T
  • 学会等名: Symposium on Structure and Folding of Disease Related Proteins
  • 発表場所: Seoul National University, Korea(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] New frontier of the research in Rad51 recombinase and its accessory proteinsInstitut de Biologie Physico Chimique (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Shimizu
  • 学会等名: Crystal structure of recombination activator, Swi5-Sfr1 complex, from fission yeast
  • 発表場所: France
• [学会発表] 関節リウマチ関連タンパク質PAD4の構造科学的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水敏之
  • 学会等名: 構造生物社会連携シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] Mechanistic insights into the activation of the Rad51-mediated strand exchange from the structure of recombination activator, Swi5-Sfr1 complex
  • 著者名/発表者名: Shimizu T
  • 学会等名: Program for Young Researcher Symposium in Europe
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 招待講演
• [図書] 「入門構造生物学」(「転写)部分を担当) (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水敏之
  • 総ページ数: 199
  • 出版者: 共立出版
• [備考]
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~kouzou/