複製と共役したDNA修復機構の構造生物学的研究

• 研究課題/領域番号: 25460038
• 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: 物理系薬学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 中村 照也 熊本大学, 生命科学研究部, 助教 (40433015)
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 構造生物学 / DNA修復 / DNA複製

研究成果の概要

本研究では，DNAグリコシラーゼが細胞内で働く姿である機能型修復複合体をＸ線結晶構造解析により決定し，複製と共役したDNA修復機構を構造学的に解明することを目的に実験を行った．DNAグリコシラーゼの大量調製系を確立し，結晶化スクリーニングを行ってDNAグリコシラーゼ-DNAの複合体結晶を得た．得られた結晶のX線回折強度データを収集し，DNAグリコシラーゼ-DNA複合体の結晶構造を決定した．さらに，結晶構造から明らかになった活性に重要なアミノ酸残基の変異体のグリコシラーゼ活性を測定し，DNAグリコシラーゼによるDNA修復機構を明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] DNA損傷修復に働く酸化ヌクレオチド分解酵素MutTとDNAポリメラーゼηの反応機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村照也
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 巻: 56 号: 2 ページ: 123-128
  • DOI: 10.5940/jcrsj.56.123
  • NAID: 130004552884
  • ISSN: 0369-4585, 1884-5576
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of the nucleotidyl-transfer reaction in DNA polymerase revealed by time-resolved protein crystallography (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T., Zhao Y., Yamagata Y., Hua Y.J., Yang W.
  • 雑誌名: Biophysics 巻: 9 ページ: 31-36
  • NAID: 130003366027
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNAポリメラーゼηによるリン酸ジエステル結合の形成過程の観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村照也，山縣ゆり子，Wei Yang
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 53 ページ: 254-257
  • NAID: 10031191847
  • 査読あり
• [学会発表] 時分割X 線結晶構造解析による酸化ヌクレオチド加水分解酵素の反応機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平田啓介、中村照也、吉川紘平、池鯉鮒麻美、池水信二、山縣ゆり子
  • 学会等名: 量子ビームサイエンスフェスタ 第７回 MLF シンポジウム／第 33 回 PF シンポジウム
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] High resolution X-ray diffraction study of an enzyme for oxidative nucleotide processing (2015)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Hirata, Teruya Nakamura, Mami Chirifu, Shinji Ikemizu, Yuriko Yamagata
  • 学会等名: The 53rd Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-09-13
  • 国際学会
• [学会発表] 酵素反応を原子レベルで観察する (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村照也
  • 学会等名: 宮崎大学 テニュアトラック推進機構主催セミナー「蛋白質立体構造解析の最前線」
  • 発表場所: 宮崎大学
  • 年月日: 2015-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] DNA損傷修復に働く酸化ヌクレオチド分解酵素MutTとDNAポリメラーゼηの反応機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村照也
  • 学会等名: 平成25年度日本結晶学会年会，進歩賞受賞講演
  • 発表場所: 熊本大学
  • 招待講演
• [図書] Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling, Chapter 9 (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, Y. Mukai, Y. Tsutsumi, Y. Yamagata
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: Springer