| 研究課題/領域番号 |
13206058
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 首都大学東京 (2002-2004)
九州大学 (2001) |
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研究代表者 |
加藤 潤一 首都大学東京, 都市教養学部, 助教授 (10194820)
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| 研究分担者 |
駒野 照弥 首都大学東京, 都市教養学部, 教授 (00087131)
片山 勉 九州大学, 薬学研究院, 教授 (70264059)
三木 健良 福岡歯科大学, 歯学部, 教授 (40037586)
山本 義弘 兵庫医科大学, 医学部, 助教授 (60068567)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2004
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| キーワード | 大腸菌 / 最小必須遺伝子群 / 必須遺伝子 / 染色体 / 欠失変異 / DNA複製 / ゲノム / 分子生物学 |
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| 研究概要 |
本研究では、細胞増殖機構の全体像の理解を目指し、大腸菌を材料にして、必須遺伝子群の同定と、機能未知必須遺伝子の機能解析を行った。
(1)染色体必須領域の同定:ランダムなトランスポゾン挿入による遺伝子破壊株の作製を網羅的に行ない、全体の約87%にあたる遺伝子について破壊株を作製し、細胞増殖に関与する遺伝子として370遺伝子を同定した。またシスに働く染色体必須領域が存在する可能性も考えた、全ての必須な遺伝情報の同定を目指し、必須遺伝子が存在する領域はプラスミドによって相補しながら、複製起点と終結点を除く全染色体領域をカバーする欠失変異群の作製を進め、染色体全体の約97%以上の領域について欠失株を作製した。相補プラスミドにクローン化した領域などから推定した334必須遺伝子群について枯草菌の全必須遺伝子群と比較したところ、約65%の遺伝子が共通であった。また最小必須遺伝子群の同定を目指して、欠失変異を組み合わせる方法を開発し、実際に染色体全体の約30%を欠失させた菌株の作製にも成功した。
(2)機能未知必須遺伝子の機能解析:新規必須遺伝子を含む機能未知必須遺伝子について機能解析を進めた。まずhda伝子およびRNA修飾に関与するygfZ遺伝子が染色体複製開始調節に関与する事を明らかにした。またyadF遺伝子のコードする炭酸脱水酵素が生育に必須であること、mesJ遺伝子がRNA修飾であるリシジン修飾酵素であること、orn遺伝子がコードするRNaseが生育に必須なRNaseEと相互作用し、機能的にも関連することなどを明らかにした。また染色体複製開始調節に必須なDnaA、DnaN、Hda、と相互作用する新たな因子を探索した結果、DnaAに結合する新規タンパク質であるDiaAが複製開始調節に関与すること、新規熱ショックタンパク質であるHspQが変異型DnaAタンパク質の分解に関与することが明らかになった。
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