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2006 年度 実績報告書

ゲノムの維持と再編の両方に関与する利己的な動く遺伝子

研究課題

研究課題/領域番号 17310113
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)
キーワードゲノム / 利己的遺伝子 / 制限酵素 / 動く遺伝子 / ゲノム進化 / 細菌ゲノム / 病原細菌 / ファージ
研究概要

(1)制限酵素修飾酵素遺伝子の自己増殖とホストの対応。
(1-1)増幅した制限修飾遺伝子が自己を安定に維持することを証明した。複数の制限修飾遺伝子の間にゲノムのメチル化をめぐるホスト殺しによる競争が在ることを証明した。
(1-2)EcoRI制限酵素遺伝子のプロモーターをマップした。そこからの転写をEcoRI遺伝子内にある逆向きプロモーターが阻害する事を示した。EcoRI修飾酵素遺伝子のプロモーターをマップし、その活性に上流のDNA領域が影響する事を示した。
(1-3)制限修飾系遺伝子発現に影響するホスト(大腸菌)の遺伝子機能を複数発見した。
(1-4)トランスクリプトームの解析。制限修飾遺伝子の存在と、その喪失によるトランスクリプトームの変化を追跡した。
(1-5)制限修飾系の侵入に対し大腸菌がメチル化ゲノム切断による自殺型防御機構を持つ事を証明した。
(2)制限酵素修飾酵素遺伝子とゲノム再編。
大腸菌での制限修飾遺伝子のIS(トランスポゾン)に助けられての転移が、制限酵素活性に依存して起きる事を証明した。
(3)理論的・情報学的解析:制限修飾遺伝子によるゲノム多型形成の痕跡の探索。
(3-1)手に入る種内複数の細菌のゲノム配列を網羅的に比較して、制限修飾遺伝子の関与したゲノム多型の形成機構を推測した。制限修飾遺伝子の多型についても考察した。
(3-2)制限酵素による切断の相同組み換えによる修復が、進化する条件を明らかにした。
(4)新しいフォールドを持つ制限酵素。
制限酵素PabIが、新しいフォールドを持つ事を示した。そのベータシートからなる「ハーフパイプ」構造でDNAを挟み、滑っていくというモデルを提唱した。活性に関与するアミノ酸を実験で推定した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (10件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] A RecA mutant, RecA730, suppresses the recombination deficiency of the RecBC1004D-Chi interaction in vitro and in vivo.2007

    • 著者名/発表者名
      Handa N, Kowalczykowski SC
    • 雑誌名

      J Mol Biol, 365

      ページ: 1314-25

  • [雑誌論文] Novel protein fold discoverd in the PabI family of restriction enzymes2007

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Miyazono, Miki Watanabe, Jan Kosinski, Ken Ishikawa, Masayuki Kamo, Tatsuya Sawasaki, Koji Nagata, janusz M. Bujnicki, Yaeta Endo, Masaru Tanokura, Ichizo Kobayashi.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research 35

      ページ: 1908-1918

  • [雑誌論文] Chromatin as anti-restriction adaptation : a hypothesis based on restriction enzymes of a novel structure2007

    • 著者名/発表者名
      Ichizo Kobayashi, Kwn Ishikawa, Miki Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Extremophiles and Their Applications 205

      ページ: 167-174

  • [雑誌論文] CGAT : a comparative genome analysis tool for visualizing alignments in the analysis of complex evolutionary changes between closely related genomes.2006

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Uchiyama, Toshio Higuchi, Ichizo Kobayashi
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics 7

      ページ: 472

  • [雑誌論文] How genomes rearrange : genome comparison within bacteria Neisseria suggests roles for mobile elements in formation of complex genome polymorphisms.2006

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

      Gene 383

      ページ: 52-63

  • [雑誌論文] Hyperthermophilic DNA Methyltransferase M.PabI(5' GTm6AC)from an Archaeon Pyrococcus abyssi.2006

    • 著者名/発表者名
      Miki Watanabe, Harumi Yuzawa, Naofumi Handa, Ichizo Kobayashi
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbilogy 72

      ページ: 5367-5375

  • [雑誌論文] Evolutiou of paralogous genes : reconstructon of genome rearrangements through comparison of multiple genomes within Staphylococcus aureus2006

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tsuru, Mikihiko Kawai, Yoko Mizutani-Ui, Ikuo Uchiyama, Ichizo Kobayashi
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution 23

      ページ: 1269-1285

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

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

      Genetics 172

      ページ: 1309-1323

  • [雑誌論文] The AddAB helicase/nuclease forms a stable complex with its cognate sequence during translocation,2006

    • 著者名/発表者名
      Frederic Chedin, Naofumi Handa, Mark S. DIllingham, Stephen C. Kowalczykowski
    • 雑誌名

      Jounal of Biological Chemistry 281

      ページ: 18610-18617

  • [雑誌論文] Evolution of DNA double-stand break repair by gene conversion : coevolution between a phage and a restriction-modification system

    • 著者名/発表者名
      Koji Yahara, Ryota Hoeie, Ichizo Kobayashi, Akira Sasaki.
    • 雑誌名

      Genetics (印刷中)

  • [図書] 生物の科学遺伝別冊No.21日本の遺伝学の潮流「近縁ゲノム比較によるゲノム再編進化過程の解析」2007

    • 著者名/発表者名
      河合幹彦, 小林一三
    • 総ページ数
      340
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
  • [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、---生命知のパースペクティブ」2006

    • 著者名/発表者名
      矢原耕史, 小林一三
    • 総ページ数
      188
    • 出版者
      培風館
  • [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」2006

    • 著者名/発表者名
      小林一三
    • 総ページ数
      220
    • 出版者
      岩波書店
  • [図書] 「RecBCD酵素の精製法」 タンパク質実験マニュアル(胡桃坂編)2006

    • 著者名/発表者名
      半田直史
    • 総ページ数
      168
    • 出版者
      朝倉書店

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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