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2008 年度 実績報告書

複製開始複合体の高次構造に基づく、複合体形成・DNA開裂・解離の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 19370077
研究機関九州大学

研究代表者

片山 勉  九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (70264059)

研究分担者 植田 正  九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (90184928)
阿部 義人  九州大学, 大学院・薬学研究院, 准教授 (60315091)
キーワードDNA複製 / DnaA / 細胞周期 / タンパク質複合体 / タンパク質機能構造解析 / ATP / ヘリカーゼ / DNA動態変化
研究概要

本研究計画では、DnaAによる複製開始複合体の高次構造を解析し、DNA開裂のためキーとなる複製開始複合体の機能構造を同定すること、および、DNA開裂のメカニズムを開始複合体の機能構造と連関させて解明すること、さらに、DNA開裂後におこる、DnaC依存DnaBヘリカーゼ装着機構を解析することなどを目的とした。昨年度は、DnaA N末ドメインの立体構造決定に基づき、DnaBヘリカーゼ装着に必要な機能アミノ酸残基を同定し、DnaBヘリカーゼ装着機構モデルを新たに提唱したが、本年度、さらに別のアミノ酸残基もDnaBヘリカーゼ装着に必要であることがわかった。これらを総合して、DnaBヘリカーゼ装着部位の構造が判明し、提唱したモデルを裏付けた(論文投稿中)。昨年度、複製開始反応と2本鎖DNA開裂反応に特異的に必要とされるアミノ酸残基の同定し、DNA開裂のメカニズムの新規モデルを提唱した(Journal of Biological Chemistry,2008)。今年度は、さらに、複製開始複合体形成に必要なDnaAの機能アミノ酸残基を新たに数種同定し、DnaA高次複合体の全体像の点から上記モデルを裏付けた。加えて、DnaAが多数集合する複製開始DNA領域の機能構造を新たに同定し、複製開始複合体の機能構造と複製開始DNA領域の機能構造との相関を明らかにした(日本遺伝学会ベストペーパー賞受賞)。これらにより、頭書の目的を十分達成することができた。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (30件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Specific genomic sequences of E. coli promote replicational initiation by directly reactivating ADP-DnaA2009

    • 著者名/発表者名
      Fujimitsu, K, ほか
    • 雑誌名

      Genes & Development 23(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loss of Hda activity stimulates replication initiation from I-box, butnot R4 mutant origins in Escherichia coli2009

    • 著者名/発表者名
      Riber, L., ほか
    • 雑誌名

      Molecular Microbiogy 71

      ページ: 107-122

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles for the AAA+motifs of DnaA in the initiation of DNA replication2008

    • 著者名/発表者名
      Katayama. T.
    • 雑誌名

      Biochem. Soc. Trans. 36

      ページ: 78-82

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A common mechanism for the ATP-DnaA-dependent formation of open complexes at the replication origin2008

    • 著者名/発表者名
      Ozaki, S., ほか
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 283

      ページ: 8351-8362

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hda monomerization by ADP binding promotes replicase clamp-mediated DnaA-ATP hydrolysis2008

    • 著者名/発表者名
      Su'etsugu, M., ほか
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 283

      ページ: 36118-36131

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modes of over-initiation, dnaA gene expression and the inhibition of cell division in a novel cold-sensitive hda mutant in Escherichia coli2008

    • 著者名/発表者名
      Fujimitsu, K., ほか
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. 190

      ページ: 5368-5381

    • 査読あり
  • [学会発表] 複製開始反応を適時的に制御するDiaA-DnaA相互作用機構の解析2009

    • 著者名/発表者名
      毛谷村賢司、片山勉
    • 学会等名
      遺伝研研究会「単細胞における複合システム系の連帯と統合」
    • 発表場所
      三島
    • 年月日
      20090323-24
  • [学会発表] Functional regulation of Hda, a replicase clamp-binding protein that promotes the regulatory inactivation of DnaA in E. col2008

    • 著者名/発表者名
      Su'etsugu, M, ほか
    • 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合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-20081212
  • [学会発表] ADP型DnaAからのADP解離およびATP再結合を促す特異的DNA配列の促進因子のin vitro探索2008

    • 著者名/発表者名
      大山祐樹, ほか
    • 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合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-20081212
  • [学会発表] 大腸菌の複製開始複合体形成を促進するDnaA結合因子DiaAの細胞内局在性の解析2008

    • 著者名/発表者名
      篠崎沙織, ほか
    • 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合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-20081212
  • [学会発表] 複製クランプに依存する制御的DnaA不活性化機構におけるDnaA-Hda間相互作用メカニズムの解析2008

    • 著者名/発表者名
      中村賢太, ほか
    • 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合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-20081212
  • [学会発表] 大腸菌DNAヘリカーゼ装着因子DnaCの変異体解析2008

    • 著者名/発表者名
      山野裕介、末次正幸、尾崎省吾、片山勉
    • 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合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-12
  • [学会発表] 大腸菌hda低温感受性変異株からの多コピー抑圧遺伝子の探索2008

    • 著者名/発表者名
      藍原竜夫、藤光和之、末次正幸、片山勉
    • 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合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-12
  • [学会発表] 大腸菌の染色体分配におけるRisAのβクランプ結合の役割の解析2008

    • 著者名/発表者名
      付尼斯、松田雄作、中村賢太、尾崎省吾、片山勉
    • 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合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-12
  • [学会発表] Mechanism and Regulation for ATP-DnaA Assembly and Duplex DNA Unwinding on the E. coll Chromosomal Origin oriC2008

    • 著者名/発表者名
      Katayama, T., ほか
    • 学会等名
      6th 3R (Replication, Recombination, Repair)Symposium
    • 発表場所
      Kakegawa, Japan
    • 年月日
      20081027-20081030
  • [学会発表] Multiple copies of the ribonucleotide reductase genes repress overinitiation ofchromosomal replication caused by a novel cold-sensitive hda mutant in Escherichia coli2008

    • 著者名/発表者名
      Fujimitsu, K., ほか
    • 学会等名
      6th 3R (Replication, Recombination, Repair)Symposium
    • 発表場所
      Kakegawa, Japan
    • 年月日
      20081027-20081030
  • [学会発表] A common role of the DUE binding activity of DnaA for the initiation of chromosomal replication2008

    • 著者名/発表者名
      Ozaki, S., ほか
    • 学会等名
      6th 3R (Replication, Recombination, Repair)Symposium
    • 発表場所
      Kakegawa, Japan
    • 年月日
      20081027-20081030
  • [学会発表] Brief Introduction to Reconstituted systems of the E. coli Minichromosomal Replication and the Regulation of Replicational Initiation2008

    • 著者名/発表者名
      Katayama, T., ほか
    • 学会等名
      The Ist Annual Meeting of the Japanese Society for Cell Synthesis Research
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      20081016-20081017
  • [学会発表] Mechanisms of ATP-DnaA Assembly and Duplex DNA Unwinding for the Initiation of DNA Replication in Reconstituted Systems2008

    • 著者名/発表者名
      Katayama, T., ほか
    • 学会等名
      The 17th RIKEN CDB Meeting “Towards Synthesis of Cells"
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      20081014-20081015
  • [学会発表] 1回性複製の制御に必要なHda タンパク質の機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      片山 勉, ほか
    • 学会等名
      2008年度「染色体サイクル」領域会議
    • 発表場所
      御殿場
    • 年月日
      20080924-20080926
  • [学会発表] 大腸菌染色体の複製開始促進因子DiaAの細胞内局在性解析2008

    • 著者名/発表者名
      篠崎沙織, ほか
    • 学会等名
      第80回日本遺伝学会大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20080903-20080905
  • [学会発表] DnaAによる2重鎖開裂における複製起点の最小機能構造2008

    • 著者名/発表者名
      尾崎省吾、片山勉
    • 学会等名
      第80回日本遺伝学会大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20080903-05
  • [学会発表] 大腸菌DNAヘリカーゼ装着因子DnaCの変異体解析2008

    • 著者名/発表者名
      山野裕介
    • 学会等名
      九州大学P&P「DNA複製研究の次世代育成プログラム」研究合宿
    • 発表場所
      九重
    • 年月日
      20080731-20080811
  • [学会発表] Hda相互作用因子の探索2008

    • 著者名/発表者名
      平井麻美
    • 学会等名
      九州大学P&P「DNA複製研究の次世代育成プログラム」研究合宿
    • 発表場所
      九重
    • 年月日
      20080731-20080811
  • [学会発表] 大腸菌における複製開始不活性化機構におけるタンパク質問相互作用2008

    • 著者名/発表者名
      中村賢太
    • 学会等名
      九州大学P&P「DNA複製研究の次世代育成プログラム」研究合宿
    • 発表場所
      九重
    • 年月日
      20080731-20080801
  • [学会発表] ADP型DnaAを再活性化する特異的DNA配列の促進因子のin vitro探索2008

    • 著者名/発表者名
      大山祐樹
    • 学会等名
      九州大学P&P「DNA複製研究の次世代育成プログラム」研究合宿
    • 発表場所
      九重
    • 年月日
      20080731-20080801
  • [学会発表] 大腸菌の複製開始を促進する因子DiaAの細胞内局在性解析2008

    • 著者名/発表者名
      篠崎沙織
    • 学会等名
      九州大学P&P「DNA複製研究の次世代育成プログラム」研究合宿
    • 発表場所
      九重
    • 年月日
      20080731-20080801
  • [学会発表] ATP型DnaA間相互作用に関与するアミノ酸残基の同定2008

    • 著者名/発表者名
      林靖久、尾崎省吾、片山勉
    • 学会等名
      第5回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      藤枝
    • 年月日
      20080728-29
  • [学会発表] 大腸菌DNAヘリカーゼ装着因子DnaCにおける高度保存性アミノ酸残基の機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      山野裕介, ほか
    • 学会等名
      第5回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      藤枝
    • 年月日
      20080728-20080729
  • [学会発表] Analysis on Mechanisms of ATP-DnaA Assembly on oriC and Duplex Unwinding2008

    • 著者名/発表者名
      Katayama, T.
    • 学会等名
      EMBO Workshop on Replication & Segregation of Chromosomes
    • 発表場所
      Geilo, Norway
    • 年月日
      20080616-20080620
  • [学会発表] DiaA promotes the unwinding of oriC by directly stimulatingthe formation of ATP-DnaA-orziC complexes in E. coli.2008

    • 著者名/発表者名
      Keyamura, K., ほか
    • 学会等名
      EMBO Workshop on Replication & Segregation of Chromosomes
    • 発表場所
      Geilo, Norway
    • 年月日
      20080616-20080620
  • [学会発表] Specific E. coli chromosomal regions can reactivate replication initiation activity of DnaA by exchanging bound nucleotide from ADP to ATP in vitro、2008

    • 著者名/発表者名
      Fujimitsu, K., ほか.
    • 学会等名
      EMBO Workshop on Replication & Segregation of Chromosomes
    • 発表場所
      Geilo, Norway
    • 年月日
      20080616-20080620
  • [学会発表] 新規因子DiaA蛋白質を含む, 複製開始複合体の構造とメカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      片山 勉, ほか
    • 学会等名
      第8回蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      東京都江戸川区
    • 年月日
      20080610-20080612
  • [学会発表] 構造生物学的アプローチによる大腸菌複製開始因子DnaAの機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      阿部義人, ほか
    • 学会等名
      日本生化学会九州支部例会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20080517-20080518
  • [学会発表] 大腸菌染色体DNA複製のイニシエーターDnaAの構造と機能2008

    • 著者名/発表者名
      片山 勉
    • 学会等名
      福岡歯科大学シンポジウム-環境とゲノムをつなぐ細胞機能
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-12-08
  • [学会発表] Mechanism and Regulation for the Initiation of Chromosomal DNA Replication in Escherichia coli : ATP-DnaA assembly and duplex unwinding2008

    • 著者名/発表者名
      Katayama, T., ほか
    • 学会等名
      PUSAN-KYUSHU JOINT SYMPOSIUM
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2008-11-28
  • [備考]

    • URL

      http://210.233.60.66/~bunsei/

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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