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DNA損傷部位で停止した転写装置が及ぼす複製フォークの進行阻害とその回復機構

公募研究

研究領域ゲノム複製・修復・転写のカップリングと普遍的なクロマチン構造変換機構
研究課題/領域番号 23131518
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2012年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード遺伝的不安定性 / DNA複製 / 複製フォーク / 遺伝学 / 遺伝子 / ゲノム / 突然変異
研究実績の概要

本研究の目的は、DNA損傷により停止した転写装置がDNA複製フォークの進行にどのような影響を与えるのかを分子レベルで解明し、転写装置により進行が阻害されたDNA複製がどのようにして回復するのかを明らかにすることである。そのために、申請者らが開発したin vitro oriCプラスミドDNA複製系での複製フォークの進行をモニターする実験系を基盤として、特定の部位にDNA損傷を導入した鋳型DNAを用いることにより損傷部位で停止した大腸菌RNAポリメラーゼによる複製フォークの進行阻害の状況を詳細に解析する。さらに、停止した転写装置を鋳型DNAから排除する働きを持つMfdタンパク質による複製の再開の検証、および遺伝学的な研究から複製フォークの進行と転写の進行をモジュレートすると考えられている一群のDNAヘリカーゼ(DinG、Rep、UvrD)の働きを生化学的に解析する。
本年度は、in vitro oriCプラスミドDNA複製系に用いる特定の部位にDNA損傷を導入した鋳型DNAの新規の調製法の確立と、それにより得られた鋳型DNAを用いた複製フォークの進行の阻害および回復の過程の解析を中心に研究を進めた。DNA損傷としてはベンツピレンがグアニンに付加したものを用い、それを含むオリゴDNAをoriCプラスミドに制限酵素とDNAリガーゼの反応で組み込み、超遠心分離機とゲル電気泳動により精製して、調製法を確立した。oriCプラスミドDNA複製系でリーディング鎖上の損傷により複製フォークが阻害すること、さらにDNAポリメラーゼIVの添加により複製フォークが再開することを生化学的に検出・解析することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Quick replication fork stop by overproduction of <i>Escherichia coli</i> DinB produces non-proliferative cells with an aberrant chromosome2012

    • 著者名/発表者名
      Mio Ikeda
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 87 号: 4 ページ: 221-231

    • DOI

      10.1266/ggs.87.221

    • NAID

      10031126615

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] <i>Escherichia coli</i> DinB inhibits replication fork progression without significantly inducing the SOS response2012

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Mori
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 87 号: 2 ページ: 75-87

    • DOI

      10.1266/ggs.87.75

    • NAID

      10030616436

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction between Escherichia coli DNA polymerase IV and single-stranded DNA-binding protein is required for DNA synthesis on SSB-coated DNA2012

    • 著者名/発表者名
      A.Furukohri, 他3名
    • 雑誌名

      Nucleic Acid Research

      巻: (印刷中) 号: 13 ページ: 6039-6048

    • DOI

      10.1093/nar/gks264

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Escherichia coli DinB inhibits replication fork progression without significantly inducing the SOS response2012

    • 著者名/発表者名
      T.Mori, 他5名
    • 雑誌名

      Genes and Genetic Systems

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大腸菌の生育環境の急激な変化が引き起こす突然変異の解析2012

    • 著者名/発表者名
      上船晴香
    • 学会等名
      日本遺伝学会第84回大会
    • 発表場所
      九州大学医学部、福岡
    • 年月日
      2012-09-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 損傷乗り越えDNA合成による複製フォーク再開機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      池田美央
    • 学会等名
      日本遺伝学会第84回大会
    • 発表場所
      九州大学医学部、福岡
    • 年月日
      2012-09-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌dinB遺伝子の遺伝的ネットワークの探索2012

    • 著者名/発表者名
      出水紀行
    • 学会等名
      日本遺伝学会第84回大会
    • 発表場所
      九州大学医学部、福岡
    • 年月日
      2012-09-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effects of inverted repeats on DNA replication fork: biochemical studies with a reconstituted oriC plasmid replication in vitro.2012

    • 著者名/発表者名
      Pey Jiun Lai
    • 学会等名
      日本遺伝学会第84回大会
    • 発表場所
      九州大学医学部、福岡
    • 年月日
      2012-09-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanisms underlying the genetic instability of CAG CTG repeats in Escherichia coli.2012

    • 著者名/発表者名
      Hang Phuong Le
    • 学会等名
      日本遺伝学会第84回大会
    • 発表場所
      九州大学医学部、福岡
    • 年月日
      2012-09-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effects of a long inverted‐repeat on dynamics of Escherichia coli DNA replication fork.2012

    • 著者名/発表者名
      Hisaji Maki
    • 学会等名
      3rd Erling Seeberg Symposium
    • 発表場所
      Trondheim and Orland, Norway
    • 年月日
      2012-06-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hyper-processive and slower DNA chain elongation catalysed by dnaE173 DNA polymerase III holoenzyme.2012

    • 著者名/発表者名
      Hisaji Maki
    • 学会等名
      Cantoblanco Workshop on "Polymerases involved in DNA replication, repair and,mutagenesis. From basic knowledge to biotechnological applications"
    • 発表場所
      Centro de Biolog#237;a Molecular Severo Ochoa, Madrid, Spain
    • 年月日
      2012-06-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superoxide Mutagenesis: An Overview of Outcome and a Possible Involvement of Glyoxal.2012

    • 著者名/発表者名
      Hisaji Maki
    • 学会等名
      U.S.-Japan DNA Repiar Meeting
    • 発表場所
      National Conference Center, Virginia, USA
    • 年月日
      2012-04-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸菌DNAポリメラーゼIVと一本鎖結合タンパク質SSBの相互作用2011

    • 著者名/発表者名
      古郡麻子, 他3名
    • 学会等名
      第21回DNA複製・組換え・ゲノム安定性制御ワークショップ
    • 発表場所
      サンピア福岡
    • 年月日
      2011-10-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] DinB DNAポリメラーゼによる自然突然変異の発生2011

    • 著者名/発表者名
      中手直哉, 他5名
    • 学会等名
      日本遺伝学会第83回大会
    • 発表場所
      京都大学農学部・農学研究科
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 配列置換型突然変異発生メカニズムの解明に向けて:大腸菌in vitro DNA複製系を用いた解析2011

    • 著者名/発表者名
      古郡麻子, 他2名
    • 学会等名
      日本遺伝学会第83回大会
    • 発表場所
      京都大学農学部・農学研究科(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] DNA Polymerase III, Bacterial. In: Lennarz W.J. and Lane M.D. (eds.) The Encyclopedia of Biological Chemistry, vol. 22013

    • 著者名/発表者名
      Hisaji Maki
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      Academic Press
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2018-03-28  

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