2003 年度実績報告書

黄色ブドウ球菌の複製開始因子DnaAの生化学的解析とその活性制御因子の新規同定

研究課題

研究課題/領域番号	14771272
研究機関	東京大学
研究代表者	黒川健児東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (80304963)
キーワード	DNA複製 / グラム陽性菌 / 黄色ブドウ球菌 / DnaAタンパク質 / 塩基性リン脂質 / mprF遺伝子 / dnaD遺伝子
研究概要	グラム陽性のブドウ球菌とグラム陰性の大腸菌でDNA複製の開始調節機構に普遍的側面と種特異的側面があることが、細菌ゲノムの遺伝子組成の比較から明らかになっている。ブドウ球菌の複製開始の調節機構の解明を目的とし・その調節に重要な役割を担うと予想される複製開始因子DnaA蛋白の生化学的解析に着手した。精製したブドゥ球菌DnaA蛋白は、ATP、ADPに対しKd値としてそれぞれ1nM、5nMと高い親和性を示した。またブドウ球菌の複製開始領域oriCをATP依存に開裂した。従って、ブドウ球菌においてもDnaA蛋白のヌクレオチド結合型の制御によって複製開始が調節されることが示唆された。 DnaA蛋白のADP型からATP型への再活性化は膜の酸性リン脂質によって行われ、この機構は大腸菌の増殖に心須とされる。ブドウ球菌は環境の変化に伴い膜の脂質組成を大きく変動する。ブドウ球菌DnaA蛋白のヌクレオチド結合に対する膜の効果を検討した結果、DnaA蛋白の活性制御因子として、膜の塩基性リン脂質リジルフォスファチジルグリセロール(L-PG)を見出した。さらにL-PGを欠損する変異株の解析から、L-PGが細胞周期の制御に関与することが示唆された。また、mprF遺伝子産物が、L-PG合成酵素であることを示唆する生化学的知見を得た。ブドウ球菌の複製開始機構を解明する目的で、DNA複製に関与する温度感受性変異株の分離と解析を行った。その結果、グラム陽性菌に特有で複製開始に必須な遺伝子、dnaDの温度感受性株を新規に二株得た。このうち一株は複製開始段階に加え、複製伸長反応にも欠損があることを見出した。従ってDnaD蛋白が染色体複製の開始段階だけでなく、伸長段階、あるいは終結の段階にも必要であることが初めて示唆された。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Li, Y.et al.: "Identification of temperature-sensitive dnaD mutants of Staphylococcus aureus defective in the chromosomal DNA replication."Mol.Gen.Genomics. in press. (2004)
[文献書誌] Hamamoto, H. et al.: "Quantitative evaluation of the therapeutic effects of antibiotics by using silkwarms infected with human pathogenic microorganisms."Antimicrob. Agents Chemother.. 48・3. 774-779 (2004)
[文献書誌] Oku, Y.et al.: "Characterization of the Staphylococcus aureus mprF gene, involved in lysinylation of phosphatidylglycerol."Microbiology. 150・1. 45-51 (2004)
[文献書誌] Ichihashi, N. et al.: "Inhibitory effects of basic or neutral phospholipid on acidic phospholipid-mediated dissociation of adenine-nucleotide bound to DnaA protein, the initiator of chromosomal DNA replication."J.Biol.Chem.. 278・31. 28778-28786 (2003)
[文献書誌] Matsuo, M. et al.: "Isolation and mutation site determination of the temperature-sensitive murB mutants of Staphylococcus aureus."FEMS Microbiol Lett.. 222・1. 107-113 (2003)
[文献書誌] Hossain, M.S. et al.: "Myogenic differentiation of Drosophila Schneider cells by DNA double strand break-inducing drusas."Differentiation. 71・4-5. 271-280 (2003)
[文献書誌] 関水和久, 黒川健児: "第5章ゲノム創薬の考え方に基づく新規抗菌剤の開発方法次世代ゲノム創薬(日本薬学会編、編集代表杉山雄一)"中山書店, 東京. 284(85-98) (2003)

2003 年度 実績報告書

黄色ブドウ球菌の複製開始因子DnaAの生化学的解析とその活性制御因子の新規同定

研究代表者

黒川 健児 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (80304963)

研究成果

[文献書誌] Li, Y.et al.: "Identification of temperature-sensitive dnaD mutants of Staphylococcus aureus defective in the chromosomal DNA replication."Mol.Gen.Genomics. in press. (2004)

[文献書誌] Hamamoto, H. et al.: "Quantitative evaluation of the therapeutic effects of antibiotics by using silkwarms infected with human pathogenic microorganisms."Antimicrob. Agents Chemother.. 48・3. 774-779 (2004)

[文献書誌] Oku, Y.et al.: "Characterization of the Staphylococcus aureus mprF gene, involved in lysinylation of phosphatidylglycerol."Microbiology. 150・1. 45-51 (2004)

[文献書誌] Ichihashi, N. et al.: "Inhibitory effects of basic or neutral phospholipid on acidic phospholipid-mediated dissociation of adenine-nucleotide bound to DnaA protein, the initiator of chromosomal DNA replication."J.Biol.Chem.. 278・31. 28778-28786 (2003)

[文献書誌] Matsuo, M. et al.: "Isolation and mutation site determination of the temperature-sensitive murB mutants of Staphylococcus aureus."FEMS Microbiol Lett.. 222・1. 107-113 (2003)

[文献書誌] Hossain, M.S. et al.: "Myogenic differentiation of Drosophila Schneider cells by DNA double strand break-inducing drusas."Differentiation. 71・4-5. 271-280 (2003)

[文献書誌] 関水和久, 黒川健児: "第5章 ゲノム創薬の考え方に基づく新規抗菌剤の開発方法 次世代ゲノム創薬(日本薬学会編、編集代表 杉山雄一)"中山書店, 東京. 284(85-98) (2003)

2003 年度実績報告書

黒川健児東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (80304963)

[文献書誌] 関水和久, 黒川健児: "第5章ゲノム創薬の考え方に基づく新規抗菌剤の開発方法次世代ゲノム創薬(日本薬学会編、編集代表杉山雄一)"中山書店, 東京. 284(85-98) (2003)