バクテリア・セントロメア様領域の分子機能の解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17080009
• 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: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 仁木 宏典 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 教授 (70208122)
• 研究分担者: 筒井 康博 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 助教 (00390625) ; 木村 暁 国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 准教授 (10365447) ; 古谷 寛治 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 助教 (90455204)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 染色体 / 分配 / DNA結合 / 無核 / 細胞分裂

研究概要

バクテリアでは、プラスミドにセントロメア様の機能配列によるDNA分配機構が存在し、DNA分配のモデルシステムとして研究されている。プラスミドの分配機構についてその駆動メカニズムの一般性を検証したところ、SopA、ParAタンパク質によるDNA分配では、直接プラスミドを押し引きして分配移動させるというより、繊維状または核様体の上に重合中心を持ったSopAまたはParAタンパク質濃度勾配が形成され、これがDNA分配の移動方向をガイドしていると考えられる。一方、バクテリアの染色体の移動において、移動の方向性を決める機構にでは、新規因子としてMigPを、電子伝達系の複合体Iを構成するNuoGもまた作用因子を見いだした。MigPもNuoGは膜タンパク質であることから、膜を介したDNAの移動機構が示唆され、さらに研究を進めている。
DNAチェックポイントはDNA損傷時に細胞周期を一旦停止させる機構である。さらに、チェックポイントタンパク質がDNA修復経路そのものにも関与していることを明にした。また、菌糸形成を行なう分裂酵母の研究から、チェックポイントタンパク質であるChk1がDNA損傷に応答した菌糸誘導を起す事を見いだし、チェックポイントタンパク質の新しい細胞周期制御機構を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] The DNA damage checkpoint regulates a transition between yeast and hyphal growth in Schizosaccharomyces japonicus. (2010)
  • 著者名/発表者名: Furuya K, Niki H.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 30 ページ: 2909-2917
• [雑誌論文] A genome-scale proteomic screen identifies a role for DnaK in chaperoning of polar autotransporters in Shigella J. (2009)
  • 著者名/発表者名: anakiraman, A., Fixen, K.R., Gray, A.N. Niki, H., Goldberg, M. B
  • 雑誌名: Bacteriol. 191 ページ: 6300-6311
• [雑誌論文] Replication initiator DnaA of Escherichia coli changes its assembly form on the replication origin during the cell cycle. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nozaki S, Niki, H, Ogawa, T
  • 雑誌名: J. Bacteriol 191 ページ: 4807-4814
• [雑誌論文] Genetic mechanism regulating bacterial cell shape and metabolism (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiomi, D., Mori, H., Niki, H.
  • 雑誌名: Communicative & Integrative Biology 3号2巻 ページ: 219-220
• [雑誌論文] Isolation of heterothallic haploid and auxotrophic mutants of Schizosaccharomyces japonicus. (2009)
  • 著者名/発表者名: . Furuya, K., NIKI, H.
  • 雑誌名: Yeast 4号26巻 ページ: 221-233
• [雑誌論文] Determination of bacterial rod shape by a novel cytoskeletal membrane protein (2008)
  • 著者名/発表者名: Shiomi, D, Sakai, M., Niki, H.
  • 雑誌名: EMBO J. 23号27巻 ページ: 3081-3091
• [雑誌論文] A DNA polymeraseαaccessory protein, Mcl1, is required for propagation of centromere structures in fission yeast. (2008)
  • 著者名/発表者名: Natsume T, Tsutsui Y, Sutani T, Dunleavy E, Pidoux A, Iwasaki H, Shirahige K, Allshire R, Yamao F.
  • 雑誌名: PLoS ONE 3 ページ: e2221
• [雑誌論文] Fission yeast Swi5 protein, a novel DNA recombination mediator (2008)
  • 著者名/発表者名: Haruta, N., Akamatsu, Y., Tsutsui, Y., Kurokawa, Y., Murayama, Y., Arcangioli, B., Iwasaki, H.
  • 雑誌名: DNA Repair (Amst) 1号7巻 ページ: 1-9
• [雑誌論文] Oscillating focus of SopA associated with filamentous structure guides partitioning of F plasmid. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hatano, T., Yamaichi, Y., Niki, H.
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 64 ページ: 1198-11213
• [雑誌論文] Rad3-dependent phosphorylation of the checkpoint clamp regulates repair-pathway choice (2007)
  • 著者名/発表者名: Kai M., Furuya, K., Paderi F., Carr AM. Wang TS.
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 6号9巻 ページ: 691-697
• [雑誌論文] Escherichia coli with a linear genome (2007)
  • 著者名/発表者名: Cu, i T., Moro-oka, N., Ohsumi K., Kodama, K., Ohshima, T., Ogasawara, N., Mori, H., Wanner, B., Niki, H., Horiuchi, T.
  • 雑誌名: EMBO Rep 2号8巻 ページ: 181-187
• [雑誌論文] The trans-envelope Tol-Pal complex is part of the cell division machinery and required for proper outer-membrane invagination during cell constriction in E. coli. (2007)
  • 著者名/発表者名: Gerding, M.A., Ogata, Y., Pecora, N.D., Niki. H., de Boer, PA.
  • 雑誌名: Mol Microbiol. 4号63巻 ページ: 1008-1025
• [雑誌論文] Fission Yeast Swi5/Sfr1 and Rhp55/Rhp57 Deferentially Regulate Rhp51-dependent Recombination outcomes (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Akamatsu, Y. Tsutsui, T. Morishita, MD Shahjahan P Siddique, Y. Kurokawa, M. Ikeguchi, F. Yamao, B. Arcangioli, H. Iwasaki
  • 雑誌名: The EMBO J. 5号26巻 ページ: 1352-1362
• [雑誌論文] The Swi5-Sfr1 complex stimulates Rhp51/Rad51- and Dmc1-mediated DNA strand exchange in vitro (2006)
  • 著者名/発表者名: Haruta, N., Kurokawa, Y., Murayama, Y., Akamatsu, Y., Unzai, S., Tsutsui, Y., Iwasaki, H.
  • 雑誌名: Nature Struct. Mole. Biol. 9号13巻 ページ: 823-830
• [雑誌論文] Genetic and physical interactions between Schizosaccharomyces pombe Mcl1 and Rad2, Dna2 and DNA polymeraseα: evidence for a multifunctional role of Mcl1 in DNA replication and repair. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui Y, Morishita T, Natsume T, Yamashita K, Iwasaki H, Yamao F, Shinagawa H.
  • 雑誌名: Curr. Genet. 48 ページ: 34-43
• [学会発表] CHK1 DEPENDENT TRANSITION OF YEAST GROWTH TO HYPHAL GROWTH IN SCHIZOSACCHAROMYCES JAPONICUS (2009)
  • 著者名/発表者名: Niki, H.
  • 学会等名: The 5th International Fission Yeast Meeting, Pombe 2009
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2009-10-26
• [学会発表] Segregation of nucleolus during mitosis (2007)
  • 著者名/発表者名: Niki, H.
  • 学会等名: Gordon Research Conference "Chromosome Dynamics"
  • 発表場所: Biddeford, ME
  • 年月日: 2007-08-12
• [学会発表] Guidance of actively partitioning plasmid by a herical structure of the ATPase, SopA (2005)
  • 著者名/発表者名: Hatano, T., Niki, H.
  • 学会等名: ICGEB Workshop on chromosome duplication and segregation
  • 発表場所: Trieste, Italy
  • 年月日: 20050502-20050505
• [図書] 分子生物学イラストレイテッド (2009)
  • 著者名/発表者名: 柳原克彦、仁木宏典
  • 総ページ数: 75-90
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 蛋白質核酸酵素 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木敬太、仁木宏典
  • 総ページ数: 406-408
  • 出版者: 共立出版
• [備考]
  • URL: http://www.nig.ac.jp/labs/NigPrjct/sensai/index.html