アーキア研究による染色体DNA複製装置の機能原理の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20310134
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 石野 良純 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (30346837)
• 研究分担者: 跡見 晴幸 京都大学, 工学研究科, 教授 (90243047)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: DNA replication / 超好熱性アーキア / DNA複製 / DNA修復 / 生体高分子 / レプリソーム

研究概要

Thermococcus kodakaraensisの3種のmcm遺伝子、および2種のpcna遺伝子および産物の機能解析を進めた。2種のmcm遺伝子と1種のpcna遺伝子の破壊株の作製に成功した。それぞれ一種ずつの遺伝子は破壊株が得られず、生存に必須であることが推定された。発現させた2種のMcmはどちらもそれら自身でヘリカーゼ活性を有していた。また、PCNAは両者共にDNAポリメラーゼのDNA鎖合成活性を促進した。また、Pyrococcus furiosus由来のタンパク質を用いてPCNA-DNA-DNA ガーゼ複合体やPCNA-DNA-DNAポリメラーゼ複合体、さらに、ウラシルグリコシラーゼ-DNA-APエンドヌクラーゼ-PCNAという塩基除去修復に関わる複合体について、機能と構造の関係を議論した。

研究成果

• [雑誌論文] Reverse-Chaperoning Activity of an AAA+ Protein. (2011)
  • 著者名/発表者名: Liu C, McKinney MC, Chen YH, Earnest TM, Shi X, Lin LJ, Ishino Y, Dahmen K, Cann IK, Ha T
  • 雑誌名: Biophys J. 100巻 ページ: 1344-1352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Architecture of the DNA polymerase B-proliferating cell nuclear antigen (PCNA)-DNA ternary complex. (2011)
  • 著者名/発表者名: 真柳浩太、清成信一、西田洋一、斉藤、神田大輔、石野良純、白井剛、森川耿右
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA. 108巻 ページ: 1845-1849
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA複製をコントロールするクランプ複合体 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清成信一, 石野良純
  • 雑誌名: 化学と生物 49巻 ページ: 9-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic analysis of DNA repair in the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakaraensis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujikane R, Ishino S, Ishino Y, Forterre P.
  • 雑誌名: Genes Genet.Syst. 85巻 ページ: 243-257
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNAクランプ/複製DNAポリメラーゼ複合体におけるDNA合成・修正スイッチング機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田洋一, 真柳浩太, 石野良純, 森川耿右
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 52巻 ページ: 201-207
  • 査読あり
• [学会発表] Structural and functional analyses of a DNA repair protein Hef containing a ID region between the helicase and endonuclease domains. (2011)
  • 著者名/発表者名: 石野良純
  • 学会等名: The 1st International Symposium on Intrinsically disordered proteins.
  • 発表場所: Hamagin Hall "VIA MARE", Yokohama
  • 年月日: 20110127-20110128
• [学会発表] 超好熱性アーキアの複製フォーク進行と停止修復に関わる超分子複合体の構造と機能、ワークショップ「染色体複製とその制御における超高次複合体のダイナミクス」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石野良純
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
  • 年月日: 20101207-20101210
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakaraensisのDNA修復蛋白質Hefの機能解析～天然変性領域を中心に～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 石野園子、平田励、山上健、石野良純
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
  • 年月日: 20101207-20101210
• [学会発表] Homotetrameric GINS from the thermoacidophilic archaean, Thermoplasma acidophilum (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Ogino, Sonoko Ishino, Kouta Mayanagi, Nils-Kare Birkeland, Akihiko Yamagishi, Yoshizumi Ishino
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
  • 年月日: 20101207-20101210
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakaraensisの複製フォーク複合体解明に向けてのMCM,GINS複合体解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤野誠司、石野園子、井田梨沙、尾木野弘実、冨田宏矢、金井保、跡見晴幸、真柳浩太、大山拓次、森川耿右、石野良純
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
  • 年月日: 20101207-20101210
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakaraensis由来DNA修復蛋白質Hefに存在する天然変性領域の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石野園子、平田励、山上健、藤兼亮輔、Forterre Patrick、石野良純
  • 学会等名: 第11回極限環境生物学会年会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 20101115-20101116
• [学会発表] 超好熱性アーキアPyrococcus furiosus由来Endonuclease Vによるヒポキサンチン除去修復機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 江頭由里子、清成信一、石野良純
  • 学会等名: 第11回極限環境生物学会年会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 20101115-20101116
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakaraensisのPCNA2の細胞内における役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久場由真仁、石野園子、山上健、徳原将弘、金井保、跡見晴幸、石野良純
  • 学会等名: 第11回極限環境生物学会年会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 20101115-20101116
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakaraensis由来MCMの構造と機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤野誠司、石野園子、冨田宏矢、金井保、跡見晴幸、石野良純
  • 学会等名: 第11回極限環境生物学会年会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 20101115-20101116
• [学会発表] 蛋白質工学によるTaqDNAポリメラーゼの機能改変 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金尾弥生、松川博昭、山上健、石野園子、石野良純
  • 学会等名: 日本農芸化学会西日本支部大会
  • 発表場所: 崇城大学(熊本)
  • 年月日: 20100917-20100918
• [学会発表] Pyrococcus furiosus由来endonuclease Vの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 江頭由里子, 清成信一, 石野良純
  • 学会等名: 日本農芸化学会西日本支部大会
  • 発表場所: 崇城大学(熊本)
  • 年月日: 20100917-20100918
• [学会発表] アーキアのDNA修復関連蛋白質Hefの構造と機能について (2010)
  • 著者名/発表者名: 平田励、石野園子、山上健、藤兼亮輔、Patrick Forterre、石野良純
  • 学会等名: 日本農芸化学会西日本支部大会
  • 発表場所: 崇城大学(熊本)
  • 年月日: 20100917-20100918
• [学会発表] DNA修復タンパク質Hef～その発見から現在まで～(特別講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: 石野良純
  • 学会等名: 日本Archaea研究会第23回講演会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋)
  • 年月日: 20100709-20100710
• [学会発表] ホモログが一種類のみ存在するアーキアのDNA複製関連複合体GINSの解析～Thermoplasma acidophilum GINSを例として～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾木野弘実、石野園子、真柳浩太、Nils-Kare Berkeland、山岸明彦、石野良純
  • 学会等名: 日本Archaea研究会第23回講演会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋)
  • 年月日: 20100709-20100710
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakaraensisに存在する3種類のMcmホモログ (2010)
  • 著者名/発表者名: 石野園子、高尾宏一、井田梨沙、尾木野弘実、藤野誠司、冨田宏矢、金井保、跡見晴幸、大安裕美、石野良純
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌)
  • 年月日: 20100616-20100618
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakaraensisの二種類のPCNAの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久場由真仁、石野園子、山上健、徳原将弘、金井保、跡見晴幸、大安裕美、石野良純
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌)
  • 年月日: 20100616-20100618
• [学会発表] DNA複製フォーク進行停止の修復に関わる天然変性蛋白質
  • 著者名/発表者名: 石野良純
  • 学会等名: ワークショップ「天然変性タンパク質研究が目指すサイエンス」第10回日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌)
  • 年月日: 00000616-00000618
• [図書] Application of environme ntal DNA resources to create useful DNA pol ymerases with different properties(In Microbe s in Environmental Management and Biotechn ology) (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishino S., Ishino Y.
  • 出版者: Springer