マウス個体レベルでの分子シャペロンのDNA超ら旋構造調節に関する分子

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09276224
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 関水 和久 九州大学, 薬学部, 教授 (90126095)
• 研究分担者: 勝木 元也 東京大学, 医科学研究所, 教授 (20051732)
• キーワード: DNAの超ら旋 / ストレス刺激 / DnaK / DNAジャイレース / ヒト細胞 / 分子シャペロン / 遺伝子ノックアウトマウス / germ line

研究概要

研究代表者らは、大腸菌の細胞内のプラスミドDNAの超ら旋度が、ストレス刺激を受けると減少することを見いだし、DNAの超ら旋度の変化が熱ショックタンパクの誘導に寄与している、というこれまでには無かった新しい考え方を提唱している。さらに研究代表者らは、熱ショックタンパクDnaKの遺伝子欠損株では、熱ショック後のDNAの弛緩が回復しないこと、並びに、精製したDnaKタンパクが試験管内でのDNAジャイレースの反応産物の超ら旋度を上昇させることを示した。これらの結果は、ストレス刺激で誘導されたDNAの超ら旋構造を熱ショックタンパクが回復させる、という、分子シャペロンによるDNAの超ら旋構造の維持機構の存在を示唆するものである。本研究は、大腸菌で見いだされた、これらの事象の普遍性を、ヒトを含めたほ乳動物細胞で検証することを意図して立案されたものである。分子シャペロンの遺伝子ノックアウトマウスを作出し、ストレス刺激後の体細胞中のDNAの超ら旋度を測定することが、目下の目標である。現在、分子シャペロンのcDNAをプローブとしてゲノムライブラリーをスクリーニングすることにより、ゲノムクローンを得て、ターゲテイングベクターを作成することを目指している。
本年度は、遺伝子ノックアウトマウスの作成に必要なES細胞培養室、並びにSPFマウス飼育室、マウス胚操作室の運営を軌道にのせることを第一の目標とした。現在、ES細胞がgerm lineに入り込んだマウスを得ることに成功しており、ノックアウトマウスの作成に必要な基本設備を整えることができたと判断している。

研究成果

• [文献書誌] Kurokawa,K.,Mizushima,T.,Katayama,T.and Sekimizu,K.: "A stimulation factor for hydrolysis of ATP bound to DnaA prtotein,the initiator of chromosomal DNA replication in Escheirihia coli." Biochem.Biophys.Res.Commun.(in press). (1998)
• [文献書誌] Mizushima,T.,Nishida,S.,Miki,T.,and Sekimizu,K.: "Negative Control of DNA Replication by Hydrolysis of ATP Bound to DnaA Protein,the Initiator of Chromosomal DNA Replication in Escherichia coli." EMBO J.6. 3724-3730 (1997)
• [文献書誌] Mizushima,T.,Kataoka,K.,Miki,T.,and Sekimizu,K.: "Increase in negative supercoiling of plasmid DNA in Escherichia coli exposed to cold shock." Molecular Microbiology. 23. 381-386 (1997)
• [文献書誌] Kubota,T.,Katayama,Mizushima,T.,and Sekimizu,K.: "Confomational transition of DnaA protein by ATP:,structual analysis of DnaA protein,the initiator of Escherichia coli chromosome replication." Biochem.Biophys.Res.Commun.232. 130-135 (1997)