相同組換えに関わる分裂酵母Rad51‐Swi5‐Sfr1複合体の構造生物学的研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23770105
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 (2012); 東京大学 (2011)
• 研究代表者: 桑原 直之 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究員 (70506253)
• 研究協力者: 佐藤 衛 横浜市立大学, 大学院・生命ナノシステム科学研究科, 教授 (60170784) ; 池口 満徳 横浜市立大学, 大学院・生命ナノシステム科学研究科, 准教授 (60261955) ; 岩崎 博史 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (60232659) ; 清水 敏之 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (30273858)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 相同組換え / DNA 修復 / メディエーター

研究概要

本研究では Swi5-Sfr1 複合体に注目し、この複合体および相互作用分子である Rad51 との超分子複合体の構造機能相関解析を行った。 Swi5 と Sfr1 の C 末端側領域の複合体の結晶構造を明らかにし、この複合体が Rad51 の活性化に必須である事を明らかにした。さらに X 線小角散乱解析など複数の解析手法を組み合わせる事で、Swi5-Sfr1 複合体が Rad51 フィラメントの溝に入り込む事で活性化することと、Sfr1 の天然変性領域が活性化に重要である事を明らかにした。本研究により、これら複合体が行う相同組み換えによる鎖交換反応の分子機構モデルを構築できた。

研究成果

• [雑誌論文] Structural basis for vitamin D receptor agonism by novel nonsecosteroidal ligands (2013)
  • 著者名/発表者名: Lisa Asano, Ichiaki Ito, Naoyuki Kuwabara, Tsuyoshi Waku, Junn Yanagisawa, Hiroyuki Miyachi, Toshiyuki Shimizu
  • 雑誌名: FEBS letters 巻: 587巻 ページ: 957-963
  • DOI: DOI:10.1016/j.febslet.2013.02.028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterisation of an intrinsically disordered protein complex of Swi5-Sfr1 by ion mobility mass spectrometry and small-angle X-ray scattering (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazumi Saikusa, Naoyuki Kuwabara, Yuichi Kokabu, Yu Inoue, Mamoru Sato, Hiroshi Iwasaki, Toshiyuki Shimizu, Mitsunori Ikeguchi, Satoko Akashi
  • 雑誌名: The Analyst 巻: 138巻 ページ: 1141-1149
  • DOI: DOI:10.1039/c2an35878f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic insights into the activation of rad51-mediated strand exchange from the structure of a recombination activator, the swi5-sfr1 complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Kuwabara, Yasuto Murayama, Hiroshi Hashimoto, Yuichi Kokabu, Mitsunori Ikeguchi, Mamoru Sato, Kouta Mayanagi, Yasuhiro Tsutsui, Hiroshi Iwasaki, Toshiyuki Shimizu
  • 雑誌名: Structure 巻: 20巻 ページ: 440-449
  • DOI: DOI:10.1016/j.str.2012.01.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) have multiple binding points that accommodate ligands in various conformations: phenylpropanoic acid-type PPAR ligands bind to PPAR in different conformations, depending on the subtype (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Kuwabara, Takuji Oyama, Daisuke Tomioka, Masao Ohashi,Jun Yanagisawa, Toshiyuki Shimizu, Hiroyuki Miyachi
  • 雑誌名: Journal of medicinal chemistry 巻: 55巻 ページ: 893-902
  • DOI: DOI:10.1021/jm2014293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fission yeast Swi5-Sfr1 protein complex, an activator of Rad51 recombinase, forms an extremelyelongated dogleg-shaped structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Kokabu, Yasuto Murayama, Naoyuki Kuwabara, T Oroguchi, Hiroshi Hashimoto, Yasuhiro Tsutsui, N. Nozaki,Satoko Akashi, Satoru Unzai, Toshiyuki Shimizu, Hiroshi Iwasaki, Mamoru Sato, Mitsunori Ikeguchi
  • 雑誌名: The journal of biological chemistry 巻: 286巻 ページ: 43569-43576
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M111.303339
  • 査読あり
• [学会発表] Structural basis of the broad carbohydrates specificity of a fungal galectin from Agrocybe cylindricea (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Kuwabara, Dan Hu, Jun Hirabayashi, Ryuichi Kato
  • 学会等名: 物構研サイエンスフェスタ
  • 発表場所: 茨城県
  • 年月日: 2013-03-14
• [学会発表] Structural basis for vitamin D receptor agonism by novel nonsecosteroidal ligands (2012)
  • 著者名/発表者名: Lisa Asano, Ichiaki Ito, Naoyuki Kuwabara, Junn Yanagisawa, Hiroyuki Miyachi, Toshiyuki Shimizu
  • 学会等名: AsCA 12
  • 発表場所: オーストラリア アデレード
  • 年月日: 20120202-06
• [学会発表] Circular and Linear Dichroism analyses of Swi5/Sfr1/Rad51 complex (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Kuwabara
  • 学会等名: New frontier of the research in Rad51 recombinase and its accessory proteins
  • 発表場所: フランス パリ
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] Structural analysis of Swi5-Sfr1 complex, mediators for homologous recombination (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Kuwabara, Hiroshi Hashimoto, Yuichi Kokabu, Mitsunori Ikeguchi, Mamoru Sato, Kouta Mayanagi, Yasuto Murayama, Hiroshi Iwasaki, Toshiyuki Shimizu
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 大阪府
  • 年月日: 2011-06-08