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2019 年度 実績報告書

DNA探索走査装置の多彩な高次複合体構築原理と機能分担

研究課題

研究課題/領域番号 17K07338
研究機関山陽小野田市立山口東京理科大学

研究代表者

川上 広宣  山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 准教授 (50403952)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード染色体複製 / ORC / 機能構造解析 / DNA結合 / 高次複合体形成 / Cdc6
研究実績の概要

研究代表者は4月付けで山陽小野田市立山口東京理科大学薬学部の准教授に着任した。本年度はまず、真核細胞における複製起点二重鎖DNAとの結合に必要なATP結合型ORCの制御に関する論文発表を進めた。これまでに我々は、ORCと複製起点二重鎖DNAとの特異的認識に必要なORCモチーフを見いだし、EOSと命名していた(Kawakami et al., 2015, Sci. Rep.)。我々は、ORCが一本鎖DNA上でアデニンヌクレオチドと無関係に重合することを見いだした。次に我々は、ORCがEOSに依存して重合体を形成し、ORC ATPase活性を促進すると明らかにした。また、酵母やヒトのゲノミクスデータの解析により、ORCの一本鎖DNA結合は複製起点以外の特異的なゲノム部位で起こるという考えが支持された。以上の結果から、EOSはORCに結合した一本鎖DNAによって機能分化し、ORCの自己重合やATPase促進をもたらすと示唆された(Kawakami et al., 2019, Genes Cells)。
次に我々は、ORCのとある非典型DNAとの結合能の試験管内解析を行い、既存の非典型DNA結合蛋白質と同程度の親和性を持つことを見いだした。また、ORCのこの結合に配列選択性があることを見いだした。以上の結果は、ORCの非典型DNA結合が既知の代表的な蛋白質に比類し、ゲノム上の特異的領域で起こるという可能性を支持している(論文執筆中)。
加えて、ORCパラログCdc6に解析を拡張する試みを継続した。本年度は非典型DNAへの結合能が不安定化する変異Cdc6の特異性を明らかにした。また、この変異Cdc6が細胞増殖を阻害する条件を見いだした。以上の結果より、Cdc6の非典型DNA結合に特異的な機能解析が可能となり、この結合能が細胞内で重要な機能を持ちうることが示された(学会発表済み)。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Specific basic patch-dependent multimerization of Saccharomyces cerevisiae ORC on single-stranded DNA promotes ATP hydrolysis2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kawakami (co-corresponding author), Ryuya Muraoka, Eiji Ohashi, Kenta Kawabata, Shota Kanamoto, Takeaki Chichibu, Toshiki Tsurimoto, Tsutomu Katayama
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 24 ページ: 608-618

    • DOI

      10.1111/gtc.12710

    • 査読あり
  • [学会発表] DNA binding of replication initiator in budding yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kawakami, Ryuya Muraoka, Takuya Kurihara, Takeaki Chichibu, Shota Kanamoto, Kenta Kawabata, Eiji Ohashi, Toshiki Tsurimoto, Tsutomu Katayama
    • 学会等名
      The 42nd Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan, workshop 2PW-04 New Frontier in studies of DNA replication (organizers: Hisao Masai and Hiroyuki Araki)
    • 国際学会
  • [学会発表] Single-stranded DNA binding of eukaryotic replication initiators: possible roles in cellular events2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kawakami, Takeaki Chichibu, Shota Kanamoto, Takuya Kurihara, Ryuya Muraoka, Kenta Kawabata, Eiji Ohashi, Toshiki Tsurimoto, Tsutomu Katayama
    • 学会等名
      The 92nd annual meeting of the Japanese Biochemical Society, Symposium #1S13a Flexibility of genome maintenance machineries on diverse genome structures (organizers: Asako Furukohri and Hisao Masai)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic mechanisms of higher-order complexes for replication initiation and regulation of the E. coli genome2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Katayama, Kenya Miyoshi, Chihiro Hayashi, Ryusei Yoshida, Ryo Sugiyama, Ryuji Sakai, Yukari Sakiyama, Kazutoshi Kasho, Hironori Kawakami, Shogo Ozaki, Mariko Nagat
    • 学会等名
      The 92nd annual meeting of the Japanese Biochemical Society, Symposium #1S13a Flexibility of genome maintenance machineries on diverse genome structures (organizers: Asako Furukohri and Hisao Masai)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 出芽酵母複製開始タンパク質の一本鎖DNA結合の役割と普遍性の解析2019

    • 著者名/発表者名
      川上広宣、栗原拓也、川畑健太、村岡龍哉、千々布壮陽、 金本祥太、大橋英治、釣本敏樹、片山 勉
    • 学会等名
      第25回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • [学会発表] 出芽酵母における複製開始蛋白質の一本鎖DNA結合能と普遍性2019

    • 著者名/発表者名
      川上広宣、栗原拓也、川畑健太、村岡龍哉、千々布壮陽、金本祥太、大橋英治、釣本敏樹、片山 勉
    • 学会等名
      第37回染色体ワークショップ・第18回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] 真核生物ゲノム複製開始蛋白質における一本鎖DNAを介した多重制御系2019

    • 著者名/発表者名
      川上広宣、千々布壮陽、金本祥太、栗原拓也、村岡龍哉、 川畑健太、大橋英治、釣本敏樹、片山 勉
    • 学会等名
      第31回微生物シンポジウム
  • [学会発表] ゲノム複製起点の特異的認識を保証する、一本鎖DNAを介した動的制御2019

    • 著者名/発表者名
      川上広宣, 千々布壮陽, 金本祥太, 栗原拓也, 村岡龍哉, 大橋英治, 釣本敏樹, 片山 勉
    • 学会等名
      第60回日本生化学会中国・四国支部例会
  • [学会発表] 真核生物の複製開始因子Cdc6における一本鎖DNA結合能と結合モチーフの探索解析2019

    • 著者名/発表者名
      栗原拓也, 川畑健太, 千々布壮陽, 川上広宣, 片山 勉
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 核様体タンパク質HUによる大腸菌oriCの二重鎖開裂促進機構の生化学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田竜星、尾崎省吾、川上広宣、片山 勉
    • 学会等名
      第16回21世紀大腸菌研究会
  • [学会発表] ヒトORC1とORC2におけるグアニン四重鎖形成可能1本鎖DNAとの結合に関与するドメインの解析2019

    • 著者名/発表者名
      堀之内遥香、山室優香、飯野美穂、川上広宣、片山 勉、由良 敬、和賀 祥
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [備考] 川上 広宣|山陽小野田市立山口東京理科大学

    • URL

      http://www.socu.ac.jp/departments/faculty/hironori-kawakami.html

  • [備考] 川上 広宣 - 研究者 - researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0091781/

  • [備考] Hironori Kawakami - Google Scholar Citations

    • URL

      https://scholar.google.co.jp/citations?user=Cij641QAAAAJ

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公開日: 2021-01-27  

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