新規一分子計測のためのガラス基板の作製とDNA結合蛋白質研究への応用

• 研究課題/領域番号: 25440008
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 韓 龍雲 京都大学, 物質－細胞統合システム拠点, 助教 (50566297)
• 研究協力者: 岩佐 拓磨 京都大学, 大学院生命科学研究科, 大学院生
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 蛍光１分子イメージング / DNA結合タンパク質

研究成果の概要

高濃度蛍光標識生体分子を１分子レベルで結合解離の様子を観察・解析可能なナノ開口基板を用いて、大腸菌のHolliday構造DNAの分岐点移動を促進するモーター蛋白質であるRuvBの機能解析やエピジェネティック制御、特にメチル化DNA維持機構に大きく関与するヘミメチルCpG結合ドメインであるSRAの機能解析を中心に研究を進めました。RuvB蛋白質についてはADPやATPγS等の様々なヌクレオチド存在下でRuvBとRuvA-Holliday構造DNAとの相互作用を解析した結果、RuvBの６量体形成は、ATPとの結合だけでなく、ATP加水分解により促進することを示唆する結果を得ました。

研究成果

• [雑誌論文] The application of fluorescence-conjugated pyrrole/imidazole polyamides in the characterization of protein-DNA complex formation (2016)
  • 著者名/発表者名: Han YW, Sugiyama H, Harada Y
  • 雑誌名: Biomater Sci. 巻: 4 号: 3 ページ: 391-399
  • DOI: 10.1039/c5bm00214a
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ECHO-liveFISH: in vivo RNA labeling reveals dynamic regulation of nuclear RNA foci in living tissues. (2015)
  • 著者名/発表者名: Oomoto, I., Suzuki-Hirano, A., Umeshima, H., Han, YW., Yanagisawa, H., Carlton, P., Harada, Y., Kengaku, M., Okamoto, A., Shimogori, T. and Wang, DO.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 43(19) 号: 19 ページ: e126-e126
  • DOI: 10.1093/nar/gkv614
  • NAID: 120005619785
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synergistic effect of ATP for RuvA-RuvB-Holliday junction DNA complex formation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwasa, T., Han, Y. W., Hiramatsu, R., Yokota, H., Nakao, K., Yokokawa, R., Ono, T., Harada, Y.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 18177-18177
  • DOI: 10.1038/srep18177
  • NAID: 120005712940
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Construction and Characterization of Cy3- or Cy5-Conjugated Hairpin Pyrrole / Imidazole Polyamide Binding to DNA in the Nucleosome (2014)
  • 著者名/発表者名: Han, Y-W.; Tsunaka, Y.; Yokota, H.; Matsumoto, T.; Kashiwazaki, G.; Morinaga, H.; Hashiya, K.; Bando, T.; Sugiyama, H.; Harada, Y.
  • 雑誌名: Biomater. Sci. 巻: 2 号: 3 ページ: 297-307
  • DOI: 10.1039/c3bm60202h
  • NAID: 120005587835
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid-Supported DNA for Asymmetric Synthesis: a Stepping-Stone toward Practical Applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Han, Y-W.; Kashiwazaki, G.; Morinaga, H.; Matsumoto, T.; Hashiya, K.; Bando, T.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 21 号: 17 ページ: 5436-5441
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2013.06.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo fluorescent ATP imaging of Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans by using a genetically encoded fluorescent ATP biosensor optimized for low temperatures. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuyama, Taiichi; Kishikawa, Jun-ichi; Han, Yong-Woon; Harada, Yoshie; Tsubouchi, Asako; Noji, Hiroyuki; Kakizuka, Akira; Yokoyama, Ken; Uemura, Tadashi; Imamura, Hiromi.
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 85(16) 号: 16 ページ: 7889-7896
  • DOI: 10.1021/ac4015325
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] MuB is an AAA+ ATPase that forms helical filaments to control target selection for DNA transposition (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoko Mizuno, Marija Dramicanin, Michiyo Mizuuchi, Julia Adam, Yi Wang, Yong-Woon Han Wei Yang, Alasdair C. Steven, Kiyoshi Mizuuchi and Santiago Ramon-Maiques
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 110 号: 27
  • DOI: 10.1073/pnas.1309499110
  • 査読あり
• [雑誌論文] ParA-mediated plasmid partition driven by protein pattern self-organization (2013)
  • 著者名/発表者名: Ling-Chin Hwang、Anthony G. Vecchiarelli、Yong-Woon Han、Michiyo Mizuuchi、Yoshie Harada、Barbara E. Funnell and Kiyoshi Mizuuchi
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 32巻 号: 9 ページ: 1238-1249
  • DOI: 10.1038/emboj.2013.34
  • 査読あり
• [学会発表] Biochemical analysis of SRA, hemi-methylated CpG binding domain (2016)
  • 著者名/発表者名: Yong-Woon Han
  • 学会等名: 60th annual meeting of biophysical society
  • 発表場所: ロスアンゼルス、米国
  • 年月日: 2016-02-27
  • 国際学会
• [学会発表] RuvA-RuvB-Hollliday構造DNA複合体形成におけるATPの影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 韓 龍雲
  • 学会等名: 2016年度生体運動研究合同班会議
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都（京都府、京都市）
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] メチル化CpG維持に関与するSRAドメインの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 韓 龍雲
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県、神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Characterization of RuvA-RuvB-Holliday junction DNA complex formation using Zero mode waveguides (2015)
  • 著者名/発表者名: Yong-Woon Han
  • 学会等名: iCeMS International Symposium, Hierarchical Dynamics in Soft Materials and Biological Matter
  • 発表場所: 京都大学（京都府、京都市）
  • 年月日: 2015-09-23
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of RuvA-RuvB-Holliday junction DNA complex formation using Zero Mode Waveguides (2015)
  • 著者名/発表者名: Yong-Woon Han
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県、金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Characterization of RuvA-RuvB-Holliday junction DNA complex formation process using Single molecule fluorescence imaging technique (2015)
  • 著者名/発表者名: Yong-Woon Han
  • 学会等名: The 18th iCeMS International Symposium
  • 発表場所: 京都府、京都市
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-04
• [学会発表] Characterization of RuvA-RuvB-Holliday junction DNA complex formation process (2015)
  • 著者名/発表者名: Yong-Woon Han
  • 学会等名: 59th annual meeting of biophysical society
  • 発表場所: ボルチモア、米国
  • 年月日: 2015-02-07 – 2015-02-11
• [学会発表] クロマチンリモデリング因子Paf complexの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 韓 龍雲
  • 学会等名: ２０１５年度生体運動研究合同班会議
  • 発表場所: 東京、豊島区
  • 年月日: 2015-01-07 – 2015-01-09
• [学会発表] Characterization of RuvB complex formation with a RuvA-Holliday junction DNA using Zero Mode Waveguides (2014)
  • 著者名/発表者名: Yong-Woon Han
  • 学会等名: 3R Symposium
  • 発表場所: 静岡県、三島市
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-21
• [学会発表] Characterization of ATP-dependent chromatin remodeling complexes using fluorescently labeled nucleosome (2014)
  • 著者名/発表者名: Yong-Woon Han
  • 学会等名: 第５２回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 北海道、札幌市
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] Characterization of RuvA-RuvB-Holliday junction DNA complex formation process using Zero Mode Waveguides (2014)
  • 著者名/発表者名: Yong-Woon Han
  • 学会等名: Graduate School of Biostudies & iCeMS Joint Symposium
  • 発表場所: 京都府、京都市
  • 年月日: 2014-09-22
  • 招待講演
• [学会発表] ヌクレオソーム上のDNAに結合するCy3-又はCy5-標識Pyrrole/Imidazoleポリアミドの合成と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 韓 龍雲
  • 学会等名: 第８回エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京都、文京区
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] Construction and characterization of Cy3- or Cy5-conjugated hairpin Pyrrole/Imidazole polyamides binding to DNA in the nucleosome (2014)
  • 著者名/発表者名: Yong-Woon Han
  • 学会等名: Biophysical Society 58th Annual Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ、米国
• [学会発表] 相同組換え中間体Holliday構造DNAの分岐点移動を促進するRuvB６量体リング構造の安定性に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 韓 龍雲
  • 学会等名: ２０１４年度生体運動合同班会議
  • 発表場所: 千葉県、千葉市
• [学会発表] ヘミメチルCpG認識に関与するSRAドメインの機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 韓 龍雲
  • 学会等名: 第３６回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 兵庫県、神戸市
• [学会発表] Characterization of SRA-DNA complex using Zero Mode Waveguides (2013)
  • 著者名/発表者名: Yong-Woon Han
  • 学会等名: 第５１回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 京都府、京都市
• [学会発表] 一分子計測法によるSRA-DNA複合体の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 韓 龍雲
  • 学会等名: 第７回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県、奈良市