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染色体DNAの複製反応は、遺伝情報を正確に娘細胞へと伝達するための重要なイベントである。この反応は細胞周期の適切な時期に一度だけ起こるように厳密に制御されている。複製反応の一回性制御は、主に複製開始因子を標的として起こる。モデル生物大腸菌では、複製開始因子DnaAを不活性化する制御経路が知られている。この不活性化経路には、HdaとDNA複製装置のサブユニットであるクランプが関与する。これまでの解析から、DnaA内のAAA+ドメインとHdaのAAA+ドメイン同士の相互作用がDnaAの不活性化に重要であることを除いて、DnaAとHda間の相互作用様式の実体は明らかになっていない。
本研究では、DnaA内のAAA+ドメイン以外の領域に変異導入を行い、その変異タンパク質の解析を行った。その結果、DnaAのC末端に位置するDNA結合ドメイン内の変異体において、Hdaにより不活性化されないことが明らかになった。さらに、変異体ではHdaとの直接結合が低下していた。一方で、この変異体の複製開始活性は保持されていた。これらの結果と構造学的解析結果から、同定されたアミノ酸残基が、HdaのAAA+ドメインとの特異的結合に重要であることが示唆された。さらに、DnaAのN末端ドメインについても同様の解析を行った結果、数種のアミノ酸残基がHdaとの相互作用に重要であることがわかった。以上の結果の統合により、DnaAの不活性化反応における分子基盤構造様式がより明瞭化された。
また、本研究では複製開始を促進する因子DiaAの機能制御因子の同定を行った。DiaAは上記のHdaと共通して、DnaAのN末端ドメインを介して結合する。DnaAからDiaAを解離させる因子を大腸菌タンパク質粗画分を用いて精製を進め、最終画分について質量分析を行った。その結果、約20種類の候補因子を同定することができた。
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