複製フォーク複合体の構築、維持、変換の研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17080006
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 釣本 敏樹 九州大学, 理学研究院, 教授 (30163885)
• 研究分担者: 石野 良純 九州大学, 農学研究院, 教授 (30346837)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 複製フォーク / 複製装置 / DNA損傷 / 染色体 / クランプ / ATPase

研究概要

DNA複製にともなって染色体構造の基盤が構築される。その中心的役割を持つ複製フォーク複合体の構築原理、機能動態の解明をヒト細胞および古細菌(アーキア)を材料にして行った。その結果、ヒト細胞の複製クランプPCNA、そのローダー因子RFC、およびそれらのパラログ複合体の相互作用因子を同定し、複製と染色体恒常性維持機構との共役機構について新しい知見を得た。またアーキアの特性を活用し、アーキア由来の複製関連因子の生化学的、構造生物学的研究を行い、複製フォークの進行時と異常時の修復の分子集合を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Casein Kinase 2-dependent phosphorylation of human Rad9 mediates the interaction between human Rad9-Hus1-Rad1 complex and TopBP1 (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeishi Y, Ohashi E, Ogawa K, Masai H, Obuse C, Tsurimoto T.
  • 雑誌名: Genes Cells (in press)
• [雑誌論文] Physical and functional interaction between WRNIP1 and RAD18 (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura A, Seki M, Kanamori M, Takeishi S, Tsurimoto T, Tada S, Enomoto T.
  • 雑誌名: Genes Genet. Syst. 84 ページ: 171-178
• [雑誌論文] Mechanism of replication machinery assembly as revealed by the DNA ligase-PCNA-DNA complex architechture (2009)
  • 著者名/発表者名: Mayanagi K, Kiyonari S, Saito M, Shirai T, Ishino Y, Morikawa K.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106 ページ: 4647-4652
• [雑誌論文] Atomic structures and functional implications of the archaeal RecQ-like helicase Hjm (2009)
  • 著者名/発表者名: Oyama T, Oka H, Mayanagi K, Shirai T, Matoba K, Fujikane R, Ishino Y, Morikawa K.
  • 雑誌名: BMC Structural Biology 9 ページ: 2-12
• [雑誌論文] A useful strategy to construct DNA polymerases with different properties by using genetic resources from environmental DNA (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa H, Yamagami T, Kawarabayasi Y, Miyashita Y, Takahashi M, Ishino Y.
  • 雑誌名: Genes Genet. Syst. 84 ページ: 3-13
• [雑誌論文] Studies on base excision repair (BER) complex in Pyrococcus furiosus (2009)
  • 著者名/発表者名: Kiyonari S, Tahara S, Uchimura M, Shirai T, Ishino S, Ishino Y.
  • 雑誌名: Biochem. Soc. Trans 37 ページ: 79-82
• [雑誌論文] CDK inhibitor p21 is degraded by a PCNA coupled Cul4-DDB1Cdt2 pathway during S phase and after UV irradiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishitani H, Shiomi Y, Iida H, Michishita M, Takami T Tsurimoto, T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 283 ページ: 29045-29052
• [雑誌論文] DNA damage induced ubiquitylation of RFC2 subunit of RFC complex (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomida J, Masuda Y, Hiroaki H, Ishikawa T, Song I, Tsurimoto T, Tateishi S, Shiomi T, Kamei Y, Kim J, Kamiya K, Vaziri C, Ohmori H, Todo T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 283 ページ: 9071-9079
• [雑誌論文] Recognition of forked and single-stranded DNA structures by human RAD18 complexed with RAD6B protein triggers its recruitment to stalled replication forks (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuji Y, Watanabe K, Araki K, Shinohara M, Yamagata Y, Tsurimoto T, Hanaoka F, Yamamura K, Yamaizumi M, Tateishi, S.
  • 雑誌名: Genes Cells 13 ページ: 343-354
• [雑誌論文] The GINS complex from Pyrococcus furiosus stimulates the MCM helicase activity (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshimochi T, Fujikane R, Kawanami M, Matsunaga F, Ishino, Y.
  • 雑誌名: Biol Chem. 283 ページ: 1601-1609
• [雑誌論文] Physical and functional interactions between uracil-DNA glycosylase and proliferating cell nuclear antigen from the euryarchaeon Ptrococcus furiosus (2008)
  • 著者名/発表者名: Kiyonari S, Uchimura M, Shirai T, Ishino, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 24185-24193
• [雑誌論文] A second PCNA loader complex, Ctf18-RFC, stimulates DNA polymerase eta activity (2007)
  • 著者名/発表者名: Shiomi Y, Masutani C, Hanaoka F, Kimura H, Tsurimoto, T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 282 ページ: 20906-20914
• [雑誌論文] Dynamics of human replication factors in the elongation phase of DNA replication (2007)
  • 著者名/発表者名: Masuda Y, Suzuki M, Piao J, Gu Y, Tsurimoto T, Kamiya K.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 35 ページ: 6904-6916
• [雑誌論文] Both DNA polymerase BI and D from the hyperthermophilic archaeon, Pyrococcus furiosus bind to PCNA at the C-terminal PIP box motifs. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tori K, Kimizu M, Ishino S, Ishino Y.
  • 雑誌名: J. Bacteriol. 189 ページ: 5652-5657
• [雑誌論文] A single amino acid substitution in the DNA-binding domain of Aeropyrum pernix DNA ligase impairs its interaction with proliferating cell nuclear antigen (2007)
  • 著者名/発表者名: Kiyonari S, Kamigochi T, Ishino Y.
  • 雑誌名: Extremophiles 11 ページ: 675-684
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary crystallographic study of DNA polymerase from Pyrococcus furiosus (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishida H, Tanabe M, Ishino Y, Oyama T, Morikawa K.
  • 雑誌名: Protein Pept Lett. 14 ページ: 403-405
• [雑誌論文] Genomewide and Biochemical Analyses of DNA-binding activity of Cdc6/Orc1 and Mcm proteins in Pyrococcus sp (2007)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga F, Glatigny A, Mucchielli-Giorgi M H, Agier N, Delacroix H, Marisa M, Durosay P, Ishino Y, Aggerbeck L, Forterre P.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 35 ページ: 3214-3222
• [雑誌論文] Specific interactions of three PCNAs with replication-related proteins in Aeropyrum pernix (2007)
  • 著者名/発表者名: Imamura K, Fukunaga K, Kawarabayasi Y, Ishino Y.
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 64 ページ: 308-318
• [雑誌論文] Two E3 ubiquitin ligases, SCF-Skp2 and DDB1-Cul4, target human Cdt1 for proteolysis (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishitani H, Sugimoto N, Roukos V, Nakanishi Y, Saijo M, Obuse C, Tsurimoto T, Nakayama K-I, Nakayama K, Fujita M, Lygerou Z, Nishimoto T.
  • 雑誌名: EMBO J. 25 ページ: 1126-1136
• [雑誌論文] Identification of a novel binding motif in Pyrococcus furiosus DNA ligase for the functional interaction with proliferating cell nuclear antigen (2006)
  • 著者名/発表者名: Kiyonari S, Takayama K, Nishida H, Ishino Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 28023-28032
• [雑誌論文] The closed structure of an archaeal DNA ligase from Pyrococcus furiosus (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishida H, Kiyonari S, Ishino Y, Morikawa K.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 360 ページ: 956-967
• [雑誌論文] Conprehensive search for DNA polymerase in the hyperthermophilic archaeon, Pyrococcus furiosus (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishino S, Ishino Y.
  • 雑誌名: Nucleosides, Nucleotides, and Nucleic Acids. 25 ページ: 681-691
• [雑誌論文] Stoichiometric complex formation by proliferating cell nuclear antigen (PCNA) and its interacting protein: purification and crystallization of the DNA polymerase and PCNA monomer mutant complex from Pyrococcus furiosus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishida H, Matsumiya S, Tsuchiya D, Ishino Y, Morikawa K.
  • 雑誌名: Acta Cryst. 62 ページ: 253-256
• [雑誌論文] The archaeal Hjm helicase has recQ-like functions, and may be involved in repair of stalled replication fork (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujikane R, Shinagawa H, Ishino Y.
  • 雑誌名: Genes Cells. 11 ページ: 99-110
• [雑誌論文] Structure-specific DNA nucleases: structural basis for 3D-scissors (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishino T, Ishino Y, Morikawa K.
  • 雑誌名: Curr. Opin. Struct. Biol. 16 ページ: 1-8
• [雑誌論文] Human Werner helicase interacting protein 1 (WRNIP1) functions as a novel modulator for DNA polymerase delta (2005)
  • 著者名/発表者名: Tsurimoto T, Shinozaki A, Yano M, Seki M, Enomoto T.
  • 雑誌名: Genes Cells. 10 ページ: 13-22
• [雑誌論文] Overproduction, purification and crystallization of an archaeal DNA ligase from Pyrococcus furiosus (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishida H, Tsuchiya D, Ishino Y, Morikawa K.
  • 雑誌名: Acta Cryst. 61 ページ: 1100-1102
• [雑誌論文] Open clamp structure in the clamp-loading complex visualized by electron microscopic image analysis (2005)
  • 著者名/発表者名: Miyata T, Suzuki H, Oyama T, Mayanagi K, Ishino Y, Morikawa K.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA. 102 ページ: 13795-13800
• [雑誌論文] Identification of the critical region in Replication factor C from Pyrococcus furiosus for the stable complex formation with proliferating cell nuclear antigen and DNA (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishida H, Ishino S, Miyata T, Morikawa K, Ishino Y.
  • 雑誌名: Genes Genet. Syst. 80 ページ: 83-93
• [雑誌論文] Structural and functional analyses of an archaeal XPF/Rad1/Mus81 nuclease: asymmetric DNA binding and cleavage mechanisms (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishino T, Komori K, Ishino Y, Morikawa K.
  • 雑誌名: Structure 13 ページ: 1183-1192
• [雑誌論文] Identification of a novel helicase activity unwinding branched DNAs from the hyperthermophilic archaeon, Pyrococcus furiosus (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujikane R, Komori K, Shinagawa H, *shino Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280 ページ: 12351-12358
• [雑誌論文] Crystal structure and functional implications of Pyrococcus furiosus Hef helicase domain involved in branched DNA processing (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishino T, Komori K, Tsuchiya D, Ishino Y, Morikawa K.
  • 雑誌名: Structure 13 ページ: 143-153
• [学会発表] Roles of the Rad9 phosphorylation by CK2 in vivo (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohashi E., Tsurimoto T., et al
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] Functional Significance of specific interaction between loader complexes and MCM in human cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi R., Tsurimoto T., et al
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Multiple interaction networks of replication proteins in human cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsurimoto T., et al
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] THE PHOSPHORYLATION OF RAD9 AT SER-341 AND SER-387 BY CK2 PROMOTES THE INTERACTION BETWEEN 9-1-1 AND TOPBP1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, E., Tsurimoto T., et al
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance
  • 発表場所: 米国NY Cold Spring Harbor
  • 年月日: 2009-09-05
• [学会発表] INTERACTION OF LOADER COMPLEXES WITH MULTIPLE REPLICATION PROTEINS IN HUMAN CELLS (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsurimoto, T., et al
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on "Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance"
  • 発表場所: 米国NY Cold Spring Harbor
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] Stability of the ring structure and its effect on the in vitro DNA strand synthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishino Y.
  • 学会等名: Thermophiles
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-08-16
• [学会発表] Studies on interactions of PCNA-PCNA binding proteins in Archaea: Detection of the base excision repair (BER) complex in Pyrococcus furiosus Gordon Research Conference, Archaea (2009)
  • 著者名/発表者名: Kiyonari, S., Ishino Y., et al
  • 学会等名: Ecology, Metabolism & Molecular Biology
  • 発表場所: Waterville Valley Resort, NH, USA.
  • 年月日: 2009-07-26
• [学会発表] 超好熱性アーキアのパイロコッカスにおけるDNA複製起点開裂機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 竹村貴恵, 石野良純
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-20081212
• [学会発表] 超好熱性アーキアPyrococcus furiosusの複製前複合体形成機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 足立彰紀, 石野良純
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-20081212
• [学会発表] アーキア複製開始因子Cdc6/Orc1の複製起点における構造変化とその機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋田眞季, 石野良純
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-20081212
• [学会発表] アーキアにおけるDNA複製開始起点oriCの構造と複製起点認識タンパク質Cdc6/Orc1によるoriC認識の分子機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松永藤彦, 石野良純
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-20081212
• [学会発表] Structure-function relationships of archaeal family B DNA polymerases for primer extension ability (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa, H., Ishino Y., et al
  • 学会等名: 3R Symposium
  • 発表場所: Tsumagoi, Shizuoka, Japan
  • 年月日: 20081027-20081030
• [学会発表] Conformational changes induced by nuclotide binding in Cdc6/Orc1 from Pyrococcus furiosus (2008)
  • 著者名/発表者名: kita, M., Ishino Y., et al
  • 学会等名: 3R Symposium
  • 発表場所: Tsumagoi, Shizuoka, Japan
  • 年月日: 20081027-20081030
• [学会発表] Functional interaction of clamp loader complexes with DNA polymerase eta (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsurimoto, T.
  • 学会等名: Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Lab. NY, USA
  • 年月日: 20080905-20080909
• [学会発表] Contribution of the proteins from hyperthermophilic archaea to structural and functional analyses of DNA replication/repair apparatus (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishino, Y.
  • 学会等名: (Keynote lecture)Extremophiles
  • 発表場所: Cape Town, South Africa
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] クランプローダー複合体とMCMサブ複合体の相互作用解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 谷口莉菜, 釣本敏樹
  • 学会等名: 日本分子生物学会、生化学学会合同年会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] クランプローダーとDNAポリメラーゼ間の相互作用の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上武司, 釣本敏樹
  • 学会等名: 日本分子生物学会、生化学学会合同年会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] ユビキチン化PCNAによるDNA polymeraseの活性促進 (2008)
  • 著者名/発表者名: 廣川雅人, 釣本敏樹
  • 学会等名: 日本分子生物学会、生化学学会合同年会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] 超高熱性アーキアPyrococcus furiosus由来PCNAの機能解析からPCNA工学へ (2008)
  • 著者名/発表者名: 石野園子, 石野良純
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Analyses on interaction between loader complexes and replication proteins in human cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami T., Tsurimoto T.
  • 学会等名: The 6th 3R Symposium
  • 発表場所: Tsumagoi, Sizuoka
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] クランプローダーとDNA複製因子の相互作用の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 村上武司, 釣本敏樹
  • 学会等名: 日本分子生物学・生化学会合同年会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 20071211-20071215
• [学会発表] ユビキチン化PCNAによるDNA polymeraseの活性促進 (2007)
  • 著者名/発表者名: 廣川雅人, 釣本敏樹
  • 学会等名: 日本分子生物学・生化学会合
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 20071211-20071215
• [学会発表] 超好熱性アーキアPyorcoccus furiosus Cdc6/Orc1の生化学的解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 秋田真季, 石野良純
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 20071211-20071215
• [学会発表] 超好熱古細菌パイロコッカスにおけるクロマチン構成蛋白質のプロテオーム解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松永藤彦, 石野良純
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 20071211-20071215
• [学会発表] 超好熱性アーキアPyorcoccus furiosusのRecJ様エキソヌクレアーゼの機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 今村馨, 石野良純
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 20071211-20071215
• [学会発表] 温泉土壌メアゲノム情報を利用したTaqポリメラーゼの創製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山上健, 石野良純
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 20071211-20071215
• [学会発表] Anotomy of replisome from the hyperthermophilic archaea-structure and functions of the complexes as replisome components Thermophiles (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishino Y.
  • 発表場所: Bergen, Norway
  • 年月日: 20070924-20070927
• [学会発表] Variation of PCNA-interacting Site in the Archaeal (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishino Y.
  • 学会等名: DNA Replication/Repair Proteins Gordon Research Conference
  • 発表場所: NH, USA
  • 年月日: 20070819-20070824
• [学会発表] DNA損傷応答におけるCasein Kinase 2による9-1-1複合体のリン酸化の解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 春日屋達哉、釣本敏樹
  • 学会等名: 日本分子生物学会2006フォーラム
  • 年月日: 20061200
• [図書] CDKインヒビター(p21の分解による細胞周期の制御生体の科学(特集「ユビキチン化による生体機能の調節」, 60巻) (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩見泰史、西谷秀男、釣本敏樹
  • 総ページ数: 527-532
  • 出版者: 医学書院
• [図書] 生化学(真核生物の染色体複製における多重クランプ・クランプローダー系の役割, 81巻) (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩見泰史、釣本敏樹
  • 総ページ数: 10-13
• [図書] 染色体サイクル(正井久雄、升方久夫、釣本敏樹、仁木宏典、篠原彰編集, 複製フォーク制御とDNA損傷/複製ストレス応答機構:概論 蛋白質核酸酵素 増刊号,54巻) (2009)
  • 著者名/発表者名: 釣本敏樹
  • 総ページ数: 370-373
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 染色体サイクル(正井久雄、升方久夫、釣本敏樹、仁木宏典、篠原彰編集, クランプとクランプローダーによる複製フォーク機能制御 蛋白質核酸酵素, 増刊号, 54巻) (2009)
  • 著者名/発表者名: 釣本敏樹
  • 総ページ数: 374-379
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 蛋白質核酸酵素(アーキアのDNAトランスアクション～その共通性と多様性, 54巻) (2009)
  • 著者名/発表者名: 石野園子、石野良純
  • 総ページ数: 141-147
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 細胞工学(正井久雄編, 多様なDNAポリメラーゼによる複製制御, 特集「細胞増殖とゲノム安定性維持のかなめ, DNA複製のメカニズム解明に迫る」) (2008)
  • 著者名/発表者名: 釣本敏樹
  • 総ページ数: 1003-1007
  • 出版者: 秀潤社
• [図書] RADIOISOTOPES(DNA複製フォーク進行停止とその修復の分子機構～古細菌からヒト遺伝病まで～, 57巻) (2008)
  • 著者名/発表者名: 石野良純
  • 総ページ数: 67-470
• [図書] 染色体サイクル(複製フォークの舵取り役、クランプとクランピローダタンパク質 実験医学 25巻-5, 増刊) (2007)
  • 著者名/発表者名: 釣本敏樹
  • 総ページ数: 56-62
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 細胞周期イラストマップ(中山敬一編, 複製フォーク複合体) (2005)
  • 著者名/発表者名: 釣本敏樹
  • 総ページ数: 63-69
  • 出版者: 羊土社
• [備考]
  • URL: http://seibutsu.biology.kyushu-u.ac.jp/~chromosome