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2005 年度 実績報告書

ゲノムの死と再生:DNA二重鎖切断とその帰結のバイオロジー

研究課題

研究課題/領域番号 13141201
研究機関東京大学

研究代表者

小林 一三  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30126057)

研究分担者 半田 直史  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 産学官連携研究員 (00396855)
板谷 光泰  三菱化学生命科学研究所, 主任研究員 (60374013)
キーワードゲノム / ゲノム・ダイナミックス / 細菌ゲノム / 制限酵素 / ゲノム工学 / ゲノム再編 / ゲノム進化 / 比較ゲノム
研究概要

小林・半田
<A.制限酵素修飾酵素遺伝子の制御>制限酵素修飾酵素を抗体で検出して、両酵素の生体内での安定性の差が、制限修飾遺伝子による喪失後のホスト殺しに寄与しているかを調べた。EcoRIについて、制限酵素と修飾酵素の細胞内での安定性に大差が無いことを、ウエスタンブロットとパルスチェイス実験で示した。しかし遺伝子対喪失後の減少については、制限酵素より修飾酵素の方が速かった。
EcoRIIについても、ホスト攻撃に関与する修飾酵素変異体の解析を開始した。
枯草菌染色体上のBamHI制限酵素修飾酵素遺伝子(RM)に増幅レポーター遺伝子GFPを連結した。
<B.制限酵素のゲノム攻撃と帰結>ゲノム再編とりわけ、制限修飾遺伝子の転移を検討し、「利己的転移」モデルの実験による証明を試みた。制限修飾遺伝子の攻撃によってドライブされるファージDNAの組換え修復を証明した。
<C.ゲノム比較と制限酵素修飾酵素>近縁の細菌ゲノム配列を比較し、ゲノム再編の痕跡を探索し、その機構を解析した。Neisseriaについては、新しいファージを発見し、それが自己の持つRNaseH/レトロウィルスインテグラーゼ型の組み込み酵素によってゲノムに組み込まれる証拠を得た。さらに、一見複雑なゲノム再編が、少数のステップで説明できる事を示した。黄色ブドウ球菌7株の比較を行い、病原性アイランドにあるI型制限酵素遺伝子の進化機構を推定した。Pyrococcusのゲノム比較に基づいて修飾酵素を予測し、それを発現精製し、性状を解析した。
<D.RecBCD酵素の反応機構>RecBCD酵素がゲノムのID配列を認識する機構を解析するために、変異体を作成した。
板谷
左右対称性の異なるラン藻ゲノムのメガクローニングニング9株について、成長速度を調べた。成長速度の減衰の程度は左右対称性より、ゲノムサイズの増大に依存することが示唆された。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Genetic addiction : selfish gene's strategy for symbiosis in the genome2006

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mochizuki, Koji Yahara, Ichizo Kobayashi, Yoh Iwasa
    • 雑誌名

      Genetics 172

      ページ: 1309-1323

  • [雑誌論文] A trial of somatic gene targeting in vivo with an adenovirus vector2005

    • 著者名/発表者名
      Asami Ino, Yasuhiro Naito, Hiroyuki Mizuguchi, Naofumi Handa, Takao Hayakawa, Ichizo Kobayashi
    • 雑誌名

      Genetic Vaccines and Therapy 3

      ページ: 8

  • [雑誌論文] Type III restriction is alleviated by bacteriophage (RecE) homologous recombination function but enhanced by bacterial (RecBCD) function.2005

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Handa, Ichizo Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 187

      ページ: 7362-7373

  • [雑誌論文] Stability of EcoRI Restriction-Modification Enzymes In Vivo Differentiates the EcoRI Restriction-Modification System from Other Postsegregational Cell Killing Systems.2005

    • 著者名/発表者名
      Asao Ichige, Ichizo Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 187

      ページ: 6612-6621

  • [雑誌論文] Discovery of a novel restriction endonuclease by genome comparison and application of a wheat-germ-based cell free translation assay : PabI (5'GTA/C)) from the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi.2005

    • 著者名/発表者名
      Ken Ishikawa, Miki Watanabe, Toshihiro Kuroita, Ikuo Uchiyama, Janusz M.Bujnicki, Bunsei Kawakami, Masaru Tanokura, Ichizo Kobayashi
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research 33

      ページ: e112

  • [雑誌論文] Direct Visualization of RecBCD Movement Reveals Cotranslocation of the RecD Motor after chi Recognition2005

    • 著者名/発表者名
      Handa N, Bianco PR, Baskin RJ, Kowalczykowski SC
    • 雑誌名

      Mol Cell 17

      ページ: 745-750

  • [雑誌論文] In silico diagnosis of inherently inhibited gene expression focusing on initial codon combinations2005

    • 著者名/発表者名
      Ohashi, Y., A.Yamashiro, T.Washio, N.Ishii, H.Ohshima, T.Michishita, M.Tomita, M.Itaya
    • 雑誌名

      Gene 347

      ページ: 11-19

  • [雑誌論文] M. Insertion of unmarked sequences in multiple loci of the Bacillus subtilis 168 genome : an efficient selection method2005

    • 著者名/発表者名
      Uotsu-Tomita, R., Kaneko, S., Tsuge, K., Itaya
    • 雑誌名

      Biosci.Biotechnol.Biochem. 69

      ページ: 1036-1039

  • [雑誌論文] DNA shuttling between plasmid vectors and a genome vector : Systematic conversion and preservation of DNA libraries using the Bacillus subtilis genome (BGM) vector2005

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, S., Akioka, M., Itaya, M.
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol. 349

      ページ: 1036-1044

  • [雑誌論文] The SCO2299 gene from Streptomyces coelicolor A3(2) encodes a bifunctional enzyme consisting of an RNase H domain and an acid phosphatase domain.2005

    • 著者名/発表者名
      Ohtani, N., Saito, N., Tomita, M., Itaya, M., Itoh, A.
    • 雑誌名

      FEBS Journal 272

      ページ: 2828-2837

  • [雑誌論文] Combining two genomes in one Cell : Stable cloning of the Synechosystis PCC6803 genome in the Bacillus subtilis 168 genome.2005

    • 著者名/発表者名
      Itaya, M., Tsuge, K.Koizumi, M., Fujita, K
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci., U.S.A 102

      ページ: 15971-15976

  • [雑誌論文] Horizontal transfer of Iturin A operon, itu, to Bacillus subtilis 168 and conversion into an Iturin A producer.2005

    • 著者名/発表者名
      Tsuge, K., Inoue, S., Ano, T., Itaya, M., Shoda, M.
    • 雑誌名

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy 49

      ページ: 4641-4648

  • [雑誌論文] Stage-specific expression of Caenorhabditis elegans ribonucleases H1 with different substrate specificities and divalent cation requirements.2005

    • 著者名/発表者名
      Kochiwa, H., Itaya, M., Tomita, M., Kanai, A.
    • 雑誌名

      FEBS Journal. 273

      ページ: 420-429

  • [雑誌論文] Random-walkers active in genetic recombination.

    • 著者名/発表者名
      Y.Fujitani, I.Kobayashi
    • 雑誌名

      Biology International (刊行中)

  • [雑誌論文] Genome comparison in silico in Neisseria suggests integration of filamentous bacteriophage by its own transposase

    • 著者名/発表者名
      Mikihiko Kawai, Ikuo Uchiyama, Ichizo Kobayashi
    • 雑誌名

      DNA Research (刊行中)

  • [雑誌論文] Conjugational transfer kinetics for Bacillus subtilis in liquid culture.

    • 著者名/発表者名
      Itaya, M., Sakaya, N., Matsunaga, S., Fujita, K., Kaneko, S.
    • 雑誌名

      Biosci.Biotechnol.Biochem (刊行中)

  • [雑誌論文] Experimental basis for a stable plasmid, pLS30, to shuttle between Bacillus subtilis species by conjugational transfer

    • 著者名/発表者名
      Sakaya, N., Kaneko, S., Matsunaga, S., Itaya, M.
    • 雑誌名

      J.Biochem.(Tokyo) (刊行中)

  • [図書] Programmed Cell Death in Microorganism In Survival and Death in Bacteria2005

    • 著者名/発表者名
      S.Gautam, A.Sharma, I.Kobayashi
    • 総ページ数
      246
    • 出版者
      Research Signpost, Kerala
  • [図書] ラムダファージ。細胞生物学事典2005

    • 著者名/発表者名
      小林一三, 広瀬彩
    • 総ページ数
      464
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] 有害遺伝子なしでは生き残れなくなったゲノム「進化、情報、かたち---生命知のパースペクティブ」

    • 著者名/発表者名
      矢原耕史, 小林一三
    • 出版者
      培風館(刊行中)
  • [図書] ゲノムはなぜ変わるのか:原核生物を中心に-シリーズ「進化学」第2巻「遺伝子とゲノムの進化」

    • 著者名/発表者名
      小林一三
    • 出版者
      岩波書店(刊行中)

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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