タンパク質の集合・リモデリングの分子機構とその制御

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20227004
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 荒木 弘之 国立遺伝学研究所, 細胞遺伝研究系, 教授 (20151160)
• 研究期間 (年度): 2008-05-12 – 2013-03-31
• キーワード: リモデリング / DNA複製 / 複製開始 / DNA合成 / 細胞周期

研究概要

DNA複製が開始する領域では、多くのタンパク質が集合し、複合体を形成する。そして、それら複合体が性状を変えること（リモデリング）により複製が開始する。本研究では出芽酵母の染色体DNA複製に必須な新規タンパク質複合体pre-LCとSld3-Sld7を同定した。そして、これら複合体が細胞周期に依存してリン酸化されることにより複製因子Cdc45, GINSを複製開始領域にリクルートし、２本鎖DNAを１本鎖にほどく複製に必須なMcm2-7ヘリカーゼを活性型にリモデリングすることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Concerted interaction between origin recognition complex (ORC), nucleosomes, and replication origin DNA ensures stable ORC-origin binding (2013)
  • 著者名/発表者名: Hizume, K., Yagura, M. and Araki, H.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 18 ページ: 764-779
  • DOI: 10.1111/gtc.12073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetochores coordinate pericentromeric cohesion and early DNA replication by Cdc7-Dbf4 kinase recruitment (2013)
  • 著者名/発表者名: Natsume, T., Muller, C. A., Katou, Y., Retkute, R., Gierliński, M., Araki, H., Blow, J.J., Shirahige, K., Nieduszynski, C.A. and Tanaka, T.U.
  • 雑誌名: Mol. Cell 巻: 50 ページ: 661-674
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2013.05.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient initiation of DNA replication in eukaryotes requires Dpb11/TopBP1-GINS interaction (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Komeda, Y., Umemori, T., Kubota, Y., Takisawa, H. and Araki, H.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol 巻: 33 ページ: 2614-2622
  • DOI: 10.1128/MCB.00431-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin association of Sld3, Sld7, and Cdc45 proteins is a key step for determination of origin-firing timing (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Nakano, R., Katou, Y., Shirahige, K. and Araki, H.
  • 雑誌名: Curr. Biol 巻: 21 ページ: 2055-2063
  • DOI: 10.1016/j.cub.2011.11.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initiation of chromosomal DNA replication in eukaryotic cells; contribution of yeast genetics to the elucidation (2011)
  • 著者名/発表者名: Araki, H
  • 雑誌名: Genes Genet. Syst 巻: 86 ページ: 141-149
  • DOI: 10.1266/ggs.86.141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple regulatory mechanisms to inhibit untimely initiation of DNA replication are important for stable genome maintenance (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S. and Araki, H
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 7 ページ: e1002136 (1-16)
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1002136
• [雑誌論文] Sld7, an Sld3-associated protein required for efficient chromosomal DNA replication in budding yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, T., Umemori, T., Endo, S., Muramatsu, S., Kanemaki, M., Kamimura, Y., Obuse, C. and Araki, H
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 30 ページ: 2019-2030
  • DOI: 10.1038/emboj.2011.115
• [雑誌論文] CDK-dependent complex formation between replication proteins, Dpb11, Sld2, Polε and GINS in budding yeast (2010)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu, S., Hirai, K., Tak, Y-S., Kamimura, Y. and Araki, H
  • 雑誌名: Genes & Dev 巻: 24 ページ: 602-612
  • DOI: 10.1101/gad.1883410
• [雑誌論文] Cyclin-dependent kinase-dependent initiation of chromosomal DNA replication (2010)
  • 著者名/発表者名: Araki, H
  • 雑誌名: Curr. Opin. Cell Biol 巻: 22 ページ: 766-771
  • DOI: 10.1016/j.ceb.2010.07.015
• [雑誌論文] Regulation of the initiation step of DNA replication by cyclin-dependent kinases (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S. and Araki, H
  • 雑誌名: Chromosoma 巻: 119 ページ: 565-574
  • DOI: 10.1007/s00412-010-0291-8
• [雑誌論文] Regulatory mechanism of the initiation step of DNA replication by CDK in budding yeast (2009)
  • 著者名/発表者名: Araki, H
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta 巻: 1804 ページ: 520-523
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2009.10.020
• [学会発表] Formation of active replicative helicase in budding yeast (2013)
  • 著者名/発表者名: Araki, H., Yagura, M., Makino, N., Tanaka, Y., Itou, H., Hizume, K. and Tanaka S
  • 学会等名: 2013 Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY, USA
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] Establishment of replication forks at origins, Genome Instability (2013)
  • 著者名/発表者名: Araki, H.
  • 学会等名: Evolution and Human Diseases
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
  • 年月日: 2013-06-15
• [学会発表] Molecular mechanism of initiation of chromosomal DNA replication (2013)
  • 著者名/発表者名: Araki, H., Makino, N., Yagura, M., Tanaka, Y., Hizume, K. and Tanaka, S.
  • 学会等名: Joint Conference of HGM 2013 and 21^<st> International Congress of Genetics
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2013-04-13
• [学会発表] 出芽酵母染色体DNA の複製開始機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒木弘之、牧野仁志穂、矢倉勝、田中尚美、遠藤静子、村松佐知子、日詰光治、田中誠司
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] Molecular mechanism of initiation of chromosomal DNA replication in budding yeast (2012)
  • 著者名/発表者名: Araki, H.
  • 学会等名: The 8^<th> 3R Symposium
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] Initiation mechanism of chromosomal DNA replication (2012)
  • 著者名/発表者名: Araki, H.
  • 学会等名: BSCB/BSDB/JSDB-Joint Spring Meeting
  • 発表場所: Warwick, UK
  • 年月日: 2012-04-16
• [学会発表] Essential role of DNA polymerase epsilon at the initiation step of chromosomal DNA replication in budding yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Araki, H., Tanaka, Y., Yanagisawa, Y. and Endo, S.
  • 学会等名: 2011 Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY, USA
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Essential function of Pol epsilon at the initiation step of chromosomal DNA replication in budding yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Araki, H., Tanaka, Y., Yanagisawa, Y., Endo, S., Hirai, K. and Tanaka, S.
  • 学会等名: Keystone Symposia "DNA Replication and Recombination"
  • 発表場所: Keystone, CO, USA
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] How replication proteins associate with origins to initiate chromosomal DNA replication (2010)
  • 著者名/発表者名: Araki, H., Tanaka, T., Tanaka, Y., Yanagisawa, Y., Endo, S., Hirai, K. and Tanaka, S
  • 学会等名: The 7th 3R Symposium
  • 発表場所: Toyama, Japan
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] How replication proteins associate with and dissociate from origins to initiate chromosomal DNA replication (2010)
  • 著者名/発表者名: Araki, H., Tanaka, T., Tanaka, Y., Yanagisawa, Y., Endo, S., and Tanaka, S
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences "Yeast Chromosome Structure, Replication & Segregation"
  • 発表場所: Carefree, AZ, USA
  • 年月日: 2010-08-12
• [学会発表] CDK-dependent assembly of replication proteins at the initiation step of chromosomal DNA replication (2009)
  • 著者名/発表者名: Araki, H., Hirai, K., Li, Y., Tanaka, T., Muramatsu, S., Tanaka, S
  • 学会等名: 2009 Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY, USA
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] Molecular mechanism of the initiation step of chromosomal DNA replication in budding yeast (2008)
  • 著者名/発表者名: Araki, H., Tanaka, T, Hirai, K., Tanaka, Y., Umemori, T., Yanagisawa, Y., Muramatsu, S. and Tanaka, S
  • 学会等名: XX International Congress of Genetics
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2008-07-13
• [図書] Helicase activation and establishment of replication forks at chromosomal origins of replication. In DNA replication (eds. Bell, S. D., Mechali, M., and DePamphilis M. L.) (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S. and Araki, H
  • 総ページ数: 81-94,総頁数 561.
  • 出版者: Cold Spring Harbor Press, NY
• [備考]
  • URL: http://www.nig.ac.jp/section/araki/araki-j.html