公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
大腸菌染色体複製開始蛋白質DnaAは、活性型と不活性型の割合が細胞周期を通じて変動する。このDnaA活性オシレーションは複製開始のタイミングを保証するだけでなく、遺伝子転写制御にも機能している。本研究では、枯草菌という異種細胞内への合成的なアプローチによって、大腸菌DnaA活性の周期動態を再現し、その作動原理を理解することを目指して検討を行った。DnaA活性オシレーションにおいては、複製装置因子クランプのDNA上への装着・解離の動態が重要である。複製とともにDNA上には多数のクランプ分子が蓄積する。このDNA装着型クランプに依存してDnaAの不活性化反応が導かれる。複製終結後、クランプがDNAから解離すると、この不活性化は解除される。我々はまず、大腸菌クランプのDNA上への装着・解離の動態を枯草菌細胞内において再現することができるか蛍光顕微鏡を用い、検討した。枯草菌内に発現させた大腸菌クランプについて、低効率ながらもうまくその染色体DNA上への装着を導く事が可能であった。このDNA装着は枯草菌の染色体複製周期に依存しており、複製終結後にクランプがDNAから解離して、細胞全体に拡散する様子も捉えることに成功した。続いて大腸菌DnaAについても枯草菌への導入を検討した。これは細胞増殖阻害を導くものであったが、うまく発現量を抑える事で、その導入が可能であった。また、導入されたDnaAについて枯草菌核様体上への局在化が見られた。次に我々は、細胞内におけるDnaAの活性レベルを検出する系の開発を進めた。DnaAの転写制御活性を利用すれば、その活性変動を蛍光によりリアルタイム検出できると考え、独自のDnaA ChIP-seq解析の結果も踏まえ、検出系を構築した。そして、大腸菌をもちいた検討により、この系が細胞内DnaAの活性変動を検出する上で有用である事を示す事ができた。
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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nviron. Microbiol.
巻: (印刷中) 号: 12 ページ: 3183-3195
10.1111/1462-2920.12147
