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DNA損傷応答によりDNA複製フォークの進行をスローダウンする機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25440009
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
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

秋山 昌広  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (80273837)

連携研究者 真木 寿治  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (20199649)
片山 勉  九州大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (70264059)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
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DNA複製 / 複製フォーク / DNA損傷応答 / SOS応答 / 一分子解析 / DNAコーミング / DNAポリメラーゼ / DNA組換え酵素 / DNA複製フォーク / DNA複製速度 / 突然変異 / DNA組み換え酵素 / 分子マシナリー / レプリソーム / チェックポイント / 複製装置
研究成果の概要

複製フォーク進行の異常は、ゲノム不安定性から疾患に繋がる。そこでDNA損傷応答機構は、その異常に対処してゲノムを安定に保つ。しかし、複製フォークの細胞内動態や、その動態への損傷応答の影響は不明である。この問題を大腸菌で解明するため、複製フォーク速度を正確に測る新しい方法を開発した。そして、細胞内の複製フォークの速度分布はかなり均一であること、また、その速度は主に複製装置のDNAポリメラーゼIIIが決めることを明らかにした。さらに、DNA損傷応答では、dinBによるDNAポリメラーゼIIIの複製フォークからの解離、および、recAの新規機能が、複製フォーク速度の減少に働くことを明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Replication fork progression is paused in two large chromosomal zones flanking the DNA replication origin in Escherichia coli2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Tatsumi Akiyama, Taku Oshima, Onuma Chumsakul, Shu Ishikawa and Hisaji Mak
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 21 号: 8 ページ: 907-914

    • DOI

      10.1111/gtc.12388

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recombinase and translesion DNA polymerase decrease the speed of replication fork progression during the DNA damage response in Escherichia coli cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Tan K.W., Pham M.T., Furukohri A, Maki H. and Akiyama T.M.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 43 号: 3 ページ: 1715-1725

    • DOI

      10.1093/nar/gkv044

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] DNA polymeraes IV mediates efficient and quick recovery at N2-dG adducts.2014

    • 著者名/発表者名
      Ikeda M, Furukohri A, Philippin G, Loechler E, Akiyama MT, Katayama T, Fuchs RP, Maki H.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 42 号: 13 ページ: 8461-8472

    • DOI

      10.1093/nar/gku547

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A single-molecule approach to DNA replication in Escherichia coli cells demonstrated that DNA polymerase III is a major determinant of fork speed.2013

    • 著者名/発表者名
      Pham M.T., Tan K.W., Sakumura Y., Okumura K., Maki H. and Akiyama T.M.
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 90 号: 3 ページ: 584-596

    • DOI

      10.1111/mmi.12386

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Replication profiles in Escherichia coli cells2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Tatsumi Akiyama
    • 学会等名
      3R International Symposium
    • 発表場所
      ホテル一畑(島根県島根市)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大腸菌の複製フォークの動態プロファイリング2016

    • 著者名/発表者名
      秋山昌広
    • 学会等名
      日本遺伝学会第88回大会(三島大会)
    • 発表場所
      日本大学(静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌のrecAまたはdinB遺伝子の過剰発現による複製フォーク進行の遅延2015

    • 著者名/発表者名
      Tan Kang Wei、Pham Minh Tuan、古郡麻子、真木寿治、秋山昌広
    • 学会等名
      第38回・日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌の栄養環境が酸化DNA損傷と活性酸素種に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      布瀬翔平、Tom Conrad、安藤さやか、豊本奈美江、中村葵、秋山昌広、真木壽治
    • 学会等名
      日本遺伝学会・第87回大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] recAまたはdinB遺伝子の過剰発現による複製フォーク速度の低下2015

    • 著者名/発表者名
      Tan Kang Wei、Pham Minh Tuan、古郡麻子、真木寿治、秋山昌広
    • 学会等名
      日本遺伝学会・第87回大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA損傷応答による複製マシナリーの進行速度の低下2015

    • 著者名/発表者名
      Tan Kang Wei、Pam Minh Tuan、古郡麻子、真木壽治、秋山昌広
    • 学会等名
      第12回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      琵琶湖グランドホテル(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2015-06-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌損傷乗り越え型DNA Polymerase IVの複製フォークにおける役割2015

    • 著者名/発表者名
      古郡麻子、池田美央、秋山昌広、片山勉、Robert P. Fuchs、真木壽治
    • 学会等名
      第12回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      琵琶湖グランドホテル(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2015-06-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌のSOS応答による複製フォークの進行速度の低下2014

    • 著者名/発表者名
      Tang Kang Wei、Pham Minh Tuan、古郡麻子、奥村克純、真木寿治、秋山昌広
    • 学会等名
      第37回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A single molecule approach to DNA replication in Escherichia coli cells demonstrated that DNA polymerae III is a major determinant of fork speed2014

    • 著者名/発表者名
      Pham, TM., Tan, K.W., Sakumura, Y., Okumura,K., Furukohri, A., Maki, H.,and Akiyama, T.M.
    • 学会等名
      The 9th 3R International Symposium
    • 発表場所
      御殿場高原ホテル(静岡県、御殿場市)
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Escherichia coli DNA polymerase IV mediates quick recpovery of repliaction forks stalled at N2-dG adducts.2014

    • 著者名/発表者名
      Furukohri, A., Ikead, M., Akiyama, M., Katayama, T., Fuchs R.P., and Maki, H.
    • 学会等名
      The 9th 3R International Symposium
    • 発表場所
      御殿場高原ホテル(静岡県、御殿場市)
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌のSOS応答による複製フォーク速度の減速2014

    • 著者名/発表者名
      Tang Kang Wei、Pham Minh Tuan、古郡麻子、真木寿治、秋山昌広
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第86回大会
    • 発表場所
      長浜バイオ大学(滋賀県、長浜市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌損傷乗り越え型 DNA Polymerase IV の複製フォークにおける役割2014

    • 著者名/発表者名
      古郡麻子、池田美央、西川義人、秋山昌広、片山 勉、Robert P. Fuchs、真木寿治
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第86回大会
    • 発表場所
      長浜バイオ大学(滋賀県、長浜市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A single molecule approach to DNA replication in Escherichia coli cells demonstrated that DNA polymerae III is a major determinant of fork speed2014

    • 著者名/発表者名
      Pham, TM., Tan, K.W., Sakumura, Y., Okumura,K., Furukohri, A., Maki, H.,and Akiyama, T.M.
    • 学会等名
      DNA polymerases: Biology, Diseases and Biomediacal Appliatiuon Conference 2014
    • 発表場所
      Robinson collage (Cambridge, England)
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Escherichia coli DNA polymerase IV mediates quick recpovery of repliaction forks stalled at N2-dG adducts2014

    • 著者名/発表者名
      Furukohri, A., Ikead, M., Akiyama, M., Katayama, T., Fuchs R.P., and Maki, H.
    • 学会等名
      DNA polymerases: Biology, Diseases and Biomediacal Appliatiuon Conference 2014
    • 発表場所
      Robinson collage (Cambridge, England)
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA polymerase III is a major determinant of replication fork speed in Escherichia coli cells2013

    • 著者名/発表者名
      Tuan Minh Pham, Kang Wei Tan, Yuichi Sakumura, Katsuzumi Okumura, Hisaji Maki and Masahiro Tatsumi Akiyama
    • 学会等名
      日本遺伝学会第85回大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス、横浜市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌細胞のDNA複製フォーク速度の単分子解析2013

    • 著者名/発表者名
      Pham Minh Tuan、Tan Kang Wei、作村諭一、奥村克純、真木寿治、秋山昌広
    • 学会等名
      日本遺伝学会第85回大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス、横浜市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌細胞におけるDNA複製フォークの進行速度に関する一分子解析2013

    • 著者名/発表者名
      秋山昌広
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌細胞における複製フォークの進行速度に関する一分子解析2013

    • 著者名/発表者名
      Pham Minh Tuan、Tan Kang Wei、作村諭一、奥村克純、真木寿治、秋山昌広
    • 学会等名
      第22回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • 発表場所
      ホテルニュー水戸屋、仙台市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌細胞のDNA複製フォーク速度の単分子解析2013

    • 著者名/発表者名
      Pham Minh Tuan、Tan Kang Wei、作村諭一、奥村克純、真木寿治、秋山昌広
    • 学会等名
      第10回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺、伊豆市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 原核生物分子遺伝学研究室

    • URL

      http://bsw3.naist.jp/maki/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] 原核生物分子遺伝学研究室

    • URL

      http://bsw3.naist.jp/maki/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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