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2011 年度 研究成果報告書

多様な利己的DNaseがゲノム切断で作り出す生・死・進化の分岐点

研究課題

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研究課題/領域番号 21370001
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 遺伝・ゲノム動態
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)

連携研究者 半田 直史  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特任助教 (00396855)
高橋 規子  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特任助教 (70466829)
河合 幹彦  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特任研究員 (80451904)
古田 芳一  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特任助教 (40613667)
研究協力者 内山 郁夫  基礎生物学研究所, ゲノム情報研究室, 助教 (90243089)
JANUSZ Bujnicki  IIMCB, Poland
矢原 耕史  学振, 特別研究員(PD)
福世 真樹  学振, 特別研究員(PD)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワードゲノム構築 / ゲノム再編 / ゲノム維持 / ゲノム進化
研究概要

「自己」ゲノムを守り「非自己」ゲノムを破壊するDNA切断分解酵素が、生き物にどう働きかけ進化させてきたかを、実験とゲノム配列比較から解明した。1.制限修飾系の制御でのアンチセンスRNAの役割を示した。2.制限酵素がDNA複製フォークを切断することを示した。3.制限酵素による染色体攻撃を例に感染への自殺型防御戦略の成功条件を示した。4.制限修飾系が新しいしくみで認識配列を切り替えている証拠を得た。

  • 研究成果

    (48件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (21件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Chromosome painting in silico in a bacterial species reveals fine population structure2013

    • 著者名/発表者名
      K Yahara, et al., I Kobayashi
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: 30 ページ: 1454-1464

    • DOI

      DOI:10.1093/molbev/mst055

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Movement of DNAsequence recognition domains between non-orthologous proteins2012

    • 著者名/発表者名
      Y Furuta, I Kobayashi
    • 雑誌名

      Nucleic AcidsRes

      巻: 40(18) ページ: 9218-9232

    • DOI

      doi:10.1093/nar/gks681

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular determinants responsible for recognition of the single-stranded DNA regulatory sequence, χ, by RecBCD enzyme2012

    • 著者名/発表者名
      N Handa, et al., I Kobayashi, S C Kowalczykowski
    • 雑誌名

      Proc. Nat.Acad. Sci. USA

      巻: 109(23) ページ: 8901-8906

    • DOI

      doi:10.1073/pnas.1206076109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genome-wide survey of mutual homologous recombination in a highly sexual bacterial species2012

    • 著者名/発表者名
      K Yahara, et al., I Kobayashi
    • 雑誌名

      Genome Biol. Evol

      巻: 4(5) ページ: 628-640

    • DOI

      doi:10.1093/gbe/evs043

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large variations in bacterial ribosomal RNA genes.2012

    • 著者名/発表者名
      K Lim, Y Furuta, I Kobayashi
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol

      巻: 29(10) ページ: 2937-2948

    • DOI

      doi:10.1093/molbev/mss101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Success of a suicidal defense strategy against infection in a structured habitat2012

    • 著者名/発表者名
      M Fukuyo, A Sasaki, I Kobayashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 2 ページ: 238

    • DOI

      doi:10.1038/srep00238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of cagA oncogene of Helicobacter pylori through recombination2011

    • 著者名/発表者名
      Y Furuta, K Yahara, M Hatakeyama, I Kobayashi
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 6(8) ページ: e23499

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0023499

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary Genome Engineering using a Restriction-modification System2011

    • 著者名/発表者名
      Y Asakura, H Kojima, I Kobayashi
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 39(20) ページ: 9034-9046

    • DOI

      doi:10.1093/nar/gkr585

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution in an oncogenic bacterial species with extreme genome plasticity: Helicobacter pylori East Asian genomes2011

    • 著者名/発表者名
      M Kawai, et al., I Kobayashi
    • 雑誌名

      BMC Microbiology

      巻: 11 ページ: 104

    • DOI

      doi:10.1186/1471-2180-11-104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Domain movement within a gene: a novel evolutionary mechanism for protein diversification2011

    • 著者名/発表者名
      Y Furuta, M Kawai, I Uchiyama, I Kobayashi
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 6(4) ページ: e18819

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0018819

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antisense RNA associated with biological regulation of a restriction-modification system2011

    • 著者名/発表者名
      I Mruk*, Y Liu*, L Ge, I Kobayashi (*: Equal contribution)
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 39(13) ページ: 5622-5632

    • DOI

      doi:10.1093/nar/gkr166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cleavage of a model DNA replication fork by a methyl-specific endonuclease2011

    • 著者名/発表者名
      K Ishikawa, et al., I Kobayashi
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 39(13) ページ: 5489-5498

    • DOI

      doi:10.1093/nar/gkr153

    • 査読あり
  • [雑誌論文] IS-linked Movement of a Restriction-modification System2011

    • 著者名/発表者名
      N Takahashi, et al., I Kobayashi
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 6 ページ: e16554

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0016554

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Birth and death of genes linked to chromosomal inversion2011

    • 著者名/発表者名
      Y Furuta*, M Kawai*, et al., I Kobayashi (*: Equal contribution)
    • 雑誌名

      Proc. Nat. Acad. Sci. USA

      巻: 108 no. 4 ページ: 1501-1506

    • DOI

      doi:10.1073/pnas.1012579108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conflicts targeting epigenetic systems and their resolution by cell death: new biology of methyl-specific and other restriction systems2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Ishikawa, Eri Fukuda, Ichizo Kobayashi
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 17 ページ: 325-342

    • DOI

      doi:10.1093/dnares/dsq027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MBGD update 2010: toward a comprehensive resource for exploring microbial genome diversity2010

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama, I., Higuchi, T., and Kawai, M.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 38 ページ: D361-D365.

    • DOI

      doi:10.1093/nar/gkp948

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A putative mobile genetic element carrying a novel Type IIF restriction-modification system (PluTI)2010

    • 著者名/発表者名
      F Khan, et al., I Kobayashi
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 38 ページ: 3019-3030

    • DOI

      doi:10.1093/nar/gkp1221

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genome comparison and context analysis reveals putative mobile forms ofrestriction-modification systems and related rearrangements2010

    • 著者名/発表者名
      Y Furuta, K Abe, I Kobayashi
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 38 ページ: 2428-2443

    • DOI

      doi:10.1093/nar/gkp1226

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary maintenance of selfish homing endonuclease genes in the absence of horizontal transfer2009

    • 著者名/発表者名
      K Yahara, M Fukuyo, A Sasaki and I Kobayashi
    • 雑誌名

      Proc. Nat. Acad. Sci. USA

      巻: 106 ページ: 18861-18866

    • DOI

      doi:10.1073/pnas.0908404106

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA Double- strand Breaks and their Consequences in Bacteria2009

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi and N Handa
    • 雑誌名

      Encyclopedia of Life Sciences

      ページ: A21652

    • DOI

      DOI:10.1002/9780470015902.a0000576.pub2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-molecule analysis of a red fluorescent RecA protein reveals a defect in nucleoprotein filament nucleation that relates to its reduced biological functions2009

    • 著者名/発表者名
      N Handa, et al., S C Kowalczykowski
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 284 ページ: 18664-18673

    • DOI

      doi:10.1074/jbc.M109.004895

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of RecFOR machinery of homologous recombination to cell survival after loss of a restriction-modification gene complex2009

    • 著者名/発表者名
      N Handa, A Ichige, and I Kobayashi
    • 雑誌名

      Microbiology

      巻: 155 ページ: 2320-2332

    • DOI

      doi:10.1099/mic.0.026401-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstitution of Initial Steps of Double-strand DNA Break Repair by the RecF pathway of E. coli2009

    • 著者名/発表者名
      N Handa, K Morimatsu, S T Lovett, and S C Kowalczykowski
    • 雑誌名

      Genes and Development

      巻: 23 ページ: 1234-1245

    • DOI

      doi:10.1101/gad.1780709

    • 査読あり
  • [学会発表] Genome-wide survey of mutual homologous recombination in H. pylori2012

    • 著者名/発表者名
      K Yahara, et al. I Kobayashi
    • 学会等名
      10th International Workshop on Pathogenesis and Host Response in Helicobacter Infections
    • 発表場所
      Helsingor, Denmark
    • 年月日
      2012-07-06
  • [学会発表] Evolutionary genome dynamics revealed by microbial genome comparison2012

    • 著者名/発表者名
      小林 一三
    • 学会等名
      東京農業大学国際シンポジウム" Genome Research: Current Challenges and Future Directions"(招待講演)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-01-21
  • [学会発表] Evolutionary genome dynamics revealed through close genome comparison2011

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology
    • 発表場所
      Leipzig, Germany.
    • 年月日
      2011-11-21
  • [学会発表] Genome comparison of Helicobacter pylori strains from the West and the Far East2011

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      XXIVth International Workshop of the European Helicobacter Study Group(招待講演)
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 年月日
      2011-09-13
  • [学会発表] Evolution of cagA Oncogene of Helicobacter pylori through Recombination2011

    • 著者名/発表者名
      Y Furuta, K Yahara, M Hatakeyama, I Kobayashi
    • 学会等名
      XXIVth International Workshop of the European Helicobacter Study Group
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 年月日
      2011-09-13
  • [学会発表] Novel genome rearrangement mechanisms detected by Helicobacter pylori genome comparison2011

    • 著者名/発表者名
      Y Furuta, et al., I Kobayashi
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies 2011 Congress (IUMS2011)
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2011-09-09
  • [学会発表] Evolutionary genome dynamics revealed by comparison of Japanese and other Helicobacter pylori complete genomes2011

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies 2011 Congress (IUMS2011)(招待講演)
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2011-09-06
  • [学会発表] Novel evolutionary dynamics revealed through comparison of East Asian and other H. pylori complete genomes2011

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      the 16th International Workshop on Campylobacter, Helicobacter, and Related Organisms (CHRO 2011)
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] DNA duplication associated with inversion (DDAI) and domain movement (DoMo): two novel genome rearrangement mechanisms discovered through genome comparison2011

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      SMBE2011 (Annual Conference of Society for Molecular Biology and Evolution)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-07-11
  • [学会発表] Biology of restriction-modification systems2011

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      Nucleic Acid Enzymes & Enzymes in Human Disease(招待講演)
    • 発表場所
      Tianjin, China
    • 年月日
      2011-06-21
  • [学会発表] Genome dynamics and evolution2011

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      OIST Summer School on Quantitative Evolutionary and Comparative Genomics (招待講演)
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      2011-05-28
  • [学会発表] Genome rearrangements revealed through comparison of four complete genomes of Japanese Helicobacter pylori2010

    • 著者名/発表者名
      Y Furuta, et al., I Kobayashi
    • 学会等名
      XXIIIrd International Workshop on Helicobacter and related bacteria in chronic digestive inflammation and gastric cancer, W7
    • 発表場所
      Rotterdam, The Netherlands
    • 年月日
      2010-09-02
  • [学会発表] Selfish restriction systems switching on bacterial death program2010

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      International Institute of Molecular and Cellular Biology
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 年月日
      2010-08-30
  • [学会発表] H. pylori evolution: clues from Japanese isolates' genomes2010

    • 著者名/発表者名
      M Kawai, et al., I Kobayashi
    • 学会等名
      Hannover Medical School
    • 発表場所
      Hannover, Germany
    • 年月日
      2010-08-06
  • [学会発表] Selfish restriction systems switching on bacterial death program2010

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      6^<th> New England Biolabs Meeting on DNA Restriction and Modification
    • 発表場所
      Bremen, Germany
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] East Asian Helicobacter pylori Genomes: Co-evolution with their Human Host2009

    • 著者名/発表者名
      M Kawai, et al., I Kobayashi
    • 学会等名
      Global COE Workshop on Bioinformatics in the Era of "Genome Information Big Bang"(招待講演)
    • 発表場所
      Shenzhen,China
    • 年月日
      20091105-08
  • [学会発表] Complete genome sequences of multiple Japanese Helicobacter pylori strains: a progress report2009

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi, et al., I Uchiyama
    • 学会等名
      CHRO 2009 15th International Workshop on Campylobacter, Helicobacter and Related Organisms(招待講演)
    • 発表場所
      Toki Messe,Niigata.
    • 年月日
      20090902-05
  • [学会発表] Selfish genes into a genome society2009

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      NIMBioS Workgroup on Intragenomic conflicts
    • 発表場所
      Knoxville, USA
    • 年月日
      20090420-22
  • [学会発表] Selfish genes vs. genome: Roles of selfish DNase genes programming deaths2009

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      17th Annual Microbial Genomics Conference
    • 発表場所
      Rocky Gap State Park, MD, USA.
    • 年月日
      2009-10-14
  • [学会発表] Selfish genes vs. genome: Roles of selfish DNase genes programming deaths2009

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      17th Annual Microbial Genomics Conference
    • 発表場所
      Rocky Gap State Park, MD, USA
    • 年月日
      2009-10-14
  • [学会発表] Selfish DNases programming bacterial deaths2009

    • 著者名/発表者名
      I Kobayashi
    • 学会等名
      National Cancer Institute
    • 発表場所
      NIH, Bethesda, USA
    • 年月日
      2009-04-23
  • [図書] 遺伝子にハマって進化する. Carl Zimmer (カール・ジンマー)著、長谷 川真理子監訳: 進化2012

    • 著者名/発表者名
      小林一三
    • 総ページ数
      111-113
    • 出版者
      岩波書店
  • [図書] I Kobayashi. Bacterial Integrative Mobile Genetic Elements ("Restriction-modification systems as mobile epigenetic elements.")2012

    • 著者名/発表者名
      Y Furuta
    • 出版者
      Landes Bioscience
  • [図書] Random-Walk Mechanism in the Genetic Recombination2011

    • 著者名/発表者名
      Y Fujitani, J Kawai, I Kobayashi
    • 総ページ数
      275-282
    • 出版者
      In Advances in Computational Biology (series: Advances in Experimental Medicine and Biology)
  • [図書] Cell-free protein synthesis for structure determination by X-ray crystallography2010

    • 著者名/発表者名
      M Watanabe-Matsui, et al., I Kobayashi
    • 総ページ数
      149-160
    • 出版者
      In Cell-free Expression Systems (Series: Methods in Molecular Biology) Editors: Yaeta Endo, Kazuyuki Takai, Takuya Ueda. Humana Press

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公開日: 2014-08-29  

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