開始蛋白DnaAが形成する高次複合体のATP依存活性化メカニズム

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21770187
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 尾崎 省吾 九州大学, 薬学研究院, 助教 (70510147)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: DnaA / 複製開始 / 高次複合体 / AAA+ / 2重鎖DNA弛緩

研究概要

DnaA-oriC複合体中では2本鎖DNA弛緩反応や1本鎖化DNA結合、そしてDnaBヘリカーゼ装着という異なる機能構造を利用した反応が起こる。しかしながら、これらの反応を協調的に遂行するためのメカニズムは不明であった。申請者は多種の試験管内再構成系を用いて、大腸菌DnaA-oriC複合体中にそれぞれの反応に特化された部分機能構造が形成されることを初めて見出した。DUEを含むoriCの左半分で形成されるDnaA複合体は2重鎖弛緩とDnaB装着とを促した。この複合体はさらに二つの複合体から構成された。一つはDUEの遠位に形成される(DUE-distal)DnaA複合体で、この複合体は1本鎖化DUEとの結合能を有した。もう一つの複合体はDUE 近傍に形成され、1本鎖化DUEをDUE-distal DnaA複合体へとリクルートする活性を有した。このように開始装置の中で起こるダイナミックな構造変化を示す報告は今回が初めてである

研究成果

• [雑誌論文] Regulation of the replication cycle : conserved and diverse regulatory systems for DnaA and oriC. (2010)
  • 著者名/発表者名: Katayama, T, Ozaki, S, Keyamura, K, Fujimitsu, K.
  • 雑誌名: Nat.Rev.Microbiol. 8 ページ: 163-170
• [雑誌論文] DnaA structure, function, and dynamics in the initiation at the chromosomal origin. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ozaki, S, Katayama, T.
  • 雑誌名: Plasmid 62 ページ: 71-82
• [学会発表] DnaA, the replication initiator, is activated for the timely initiation of the chromosomal replication by a specific DNA element, DARS. (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujimitsu, K., Kasho, K., Ozaki, S., Keyamura, K., Katayama, T.
  • 学会等名: International Symposium on the Physicochemical Field for Genetic Activities, Session 5
  • 発表場所: Hyogo, Japan
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Mechanism for ATP-DnaA-dependent unwinding of duplex DNA within the chromosomal replication origin. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ozaki, S ., Katayama, T.
  • 学会等名: EMBO Workshop on Replication/Repair & Segregation of Chromosomes
  • 発表場所: Freiburg, Germany
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] DARS, DnaA-reactivating sequence promotes exchange of DnaA-bound ADP to ATP. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujimitsu, K., Kasho, K., Ozaki, S., Senriuchi, T., Katayama, T.
  • 学会等名: EMBO Workshop on Replication/Repair & Segregation of Chromosomes
  • 発表場所: Freiburg, Germany
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 高次複合体形成による大腸菌染色体の複製開始因子DnaAの機能制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片山勉, 藤光和之, 尾崎省吾, 加生和寿
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会合同大会 2W16-4
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 大腸菌の染色体分配に機能する新規因子RisAと相互作用する因子の探索とその機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永田小桃, 松田雄作, 尾崎省吾, 毛谷村賢司, 片山勉
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会合同大会 2P-0500
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 大腸菌染色体複製開始を制御するDnaA-oriC複合体の機能構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾崎省吾, 片山勉
  • 学会等名: 第7回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 大腸菌染色体複製を開始する超高次DnaA-oriC複合体の機能的制御機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾崎省吾, 片山勉
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会/第83回日本生化学会合同大会ワークショップ 3W18-1
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] ヒストン様蛋白質による複製開始促進因子DARS2(DnaA-reactivatingsequence2)の制御様式の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加生和寿, 藤光和之, 尾崎省吾, 毛谷村賢司, 片山勉
  • 学会等名: 第82会日本遺伝学大会 1B02
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 開始複合体の活性化に必要なATP-DnaA間相互作用の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 林靖久、尾崎省吾、片山勉
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 年月日: 20091000
• [学会発表] DNA分配に関与する新規因子RisAに相互作用する因子の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永田小桃、尾崎省吾、松田雄作、末次正幸、片山勉
  • 学会等名: 第6回21世紀大腸菌研究会
  • 年月日: 20090600
• [学会発表] Specific interaction between DnaA AAA+ domain and the single-stranded DNA promotes duplex DNA unwinding during the initiation of chromosomal replication. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ozaki, S., Katayama, T.
  • 学会等名: 8th International conference on AAA+ proteins, Poster 18
  • 発表場所: Toronto, Canada 国内発表
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 染色体複製開始点で形成される超高次DnaA複合体による2重鎖DNA開裂のメカニズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾崎省吾、片山勉
  • 学会等名: 生命活動を制御する高次複合体の構造と機能
  • 年月日: 2009-12-23
• [学会発表] DnaAによる2本鎖開裂を制御するための複製開始点の新規機能構造特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾崎省吾、片山勉
  • 学会等名: 第20回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • 年月日: 2009-11-02
• [学会発表] 複製開始点の2本鎖開裂を制御するDnaA 複合体の最小機能構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾崎省吾、片山勉
  • 学会等名: 日本生化学会第82回大会
  • 年月日: 2009-10-23
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003350/index.html