| 研究課題/領域番号 |
23K05640
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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43010:分子生物学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
尾崎 省吾 九州大学, 薬学研究院, 准教授 (70510147)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | DNA複製 / 複製ヘリカーゼ / バクテリア / 染色体 / 細胞周期 / ATPase / 動的複合体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞生物の遺伝情報複製は複製開始領域となるノンコーディングDNAから開始される。細菌界において、複製開始反応のキーは2本鎖DNAを巻き戻す複製酵素（DnaBヘリカーゼ）を複製開始領域に導入するプロセスにある。しかしほとんどの細菌種において、DnaBヘリカーゼの制御的サブユニット（ヘリカーゼローダー）は未同定である。では、細菌はどのようなメカニズムでヘリカーゼを導入するのだろうか？そして、ヘリカーゼ装着反応は細胞周期の過程でどのように制御されるのだろうか？これらの問いに答えながら、本研究では遺伝情報複製システム一般原理と種間多様性についての概念確立を目指す。
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| 研究実績の概要 |
細胞生物の遺伝情報複製は複製開始領域となるノンコーディングDNAから開始される。細菌の場合、染色体唯一の複製開始領域には2本鎖DNAを局所的に弛緩する動的な開始複合体が形成され、生じた１本鎖DNAにDnaBヘリカーゼが導入される。次いでDnaBヘリカーゼはラギング鎖を移動しながら1本鎖DNA領域を拡張し、複製フォークを進行させる。進行中の複製フォークは転写装置に衝突することで一時停止し、DnaBヘリカーゼはしばしば複製フォークから解離される。複製を再開するためには、停止した複製フォークへのDnaBヘリカーゼ再導入が必要となる。このように複製ヘリカーゼの導入を適切に制御することは細菌の複製開始から完了に至るまで重要である。しかし、ヘリカーゼを導入するメカニズムや、その制御に対する理解は部分的であった。代表者は計画に従い、複製ヘリカーゼを駆動するメカニズムの生化学的解析を進めた。まず、複製起点の変異体解析などから、開始複合体の形成原理を明らかにし、論文発表した（LuらJBC2023）。さらに、複製ヘリカーゼの制御的サブユニットであるDciAローダーを精製し、DnaB-DciA複合体の相互作用を評価する新たな試験管内再構成系を開発した。これを利用することで、DnaB-DciA複合体のメカニズムをアミノ酸レベルで正確に評価できるようになった。また、ヘリカーゼの新たな制御因子を同定するため、遺伝学的スクリーニングをすすめ、いくつかの候補因子を単離した。これらの成果について、代表者は国内外の学会等で発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
DnaB装着のための複製開始複合体の解析、DnaBの機能構造解析、ヘリカーゼローダーの機能解析が着実に進行している。これらの結果を基に今後も着実に進展してゆくことが期待される。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画に沿っておおむね順調に進行していると思われるため、今後もひきつづき計画どおりに推進してゆく。
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