• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実績報告書

複製開始領域および新規な制御因子DARSとdatAにおける複合体の時空間動態制御

研究課題

研究課題/領域番号 26291004
研究機関九州大学

研究代表者

片山 勉  九州大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (70264059)

研究分担者 阿部 義人  九州大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (60315091)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード遺伝学 / ゲノム / 蛋白質 / 細菌 / 分子機械 / DnaA / 複製開始制御 / 高次複合体
研究実績の概要

[1] 複製開始複合体の分子動態の解明
大腸菌の複製開始複合体では、DnaA蛋白質の多量体およびDNA屈曲因子IHF蛋白質からなる高次複合体が形成される。これまでに、このような高次複合体は複数の機能的サブ複合体から成立していることを明らかにした。今年度は、ひきつづきin vivo、in vitro両面からの詳細な解析を進め、機能的サブ複合体の分子構造を新たに解明した。そして、その構造と結びつけて、2重鎖開裂と複製ヘリカーゼの装着・導入における重要な分子機構についても解明が進んだ。これらについては、Proc. Natl. Acad. Sci. USA.誌に発表した他、プレスリリースも行った。さらに追加の論文1編を投稿した。また、酵母ORCにおける、DNAとの相互作用を支える重要モチーフの役割の解明のため多数の部位特異的変異体を作成しin vivo、in vitro両面から詳しく機能解析し重要な示唆が得られた。
[2] 新たな複製開始制御因子の分子機構の解明:適時的な機能制御
DnaA蛋白質と相互作用し複製開始を制御するHda蛋白質について、新たに作成した多数の変異体をin vivo、in vitro両面から詳細に機能解析した結果、新たな分子機構が示唆された。さらに、複製開始を制御する染色体上の非コードDNA因子であるdatA 領域およびDARS2領域の分子機構解明のため、多数の変異体やゲノム編集技術により解析を進め、新たな機能構造、超らせん構造の重要性、染色体上の位置の重要性などを明らかにした。これらの結果については、J. Biol. Chem.誌とGenes Cells誌に論文発表した。さらにDARS2領域におけるヒストン様因子の結合解離の分子機構解明のため、大腸菌粗抽出液から生化学的手法によってヒストン様因子結合阻害活性の精製を進め、候補因子を明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Cooperative DnaA binding to the negatively supercoiled datA locus stimulates DnaA-ATP hydrolysis2017

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Kasho, Hiroyuki Tanaka, Ryuji Sakai, Tsutomu Katayama
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 292 ページ: 1251-1266

    • DOI

      10.1074/jbc.M116.762815

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Near-atomic structural model for bacterial DNA replication initiation complex and its functional insights2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Shimizu, Yasunori Noguchi, Yukari Sakiyama, Hironori Kawakami, Tsutomu Katayama, Shoji Takada
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 113 ページ: E8021-E8030

    • DOI

      10.1073/pnas.1609649113

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chromosomal location of the DnaA-reactivating sequence DARS2 is important to regulate timely initiation of DNA replication in Escherichia coli2016

    • 著者名/発表者名
      Yukie Inoue, Hiroyuki Tanaka, Kazutoshi Kasho, Kazuyuki Fujimitsu, Taku Oshima, Tsutomu Katayama
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 21 ページ: 1015-1023

    • DOI

      10.1111/gtc.12395

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 大腸菌の複製開始複合体の分子構築と機能メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      片山 勉
    • 学会等名
      2016年度 遺伝研研究会「単細胞システム細胞装置のダイナミズム」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸菌染色体の複製開始複合体の全体構造とその機能的意義2017

    • 著者名/発表者名
      片山 勉, 清水 将裕, 野口 泰徳, 﨑山 友香里, 川上 広宣, 加生 和寿, 高田 彰二
    • 学会等名
      第11回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      慶応大学湘南藤沢キャンパス (神奈川県藤沢市)
    • 年月日
      2017-03-02 – 2017-03-04
  • [学会発表] Mechanistic analysis of DARS-DnaA complex formation2017

    • 著者名/発表者名
      杉山 諒, 加生 和寿, 片山 勉
    • 学会等名
      KAIST-Kyushu University Joint Seminar
    • 発表場所
      休暇村志賀島(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-01-20 – 2017-01-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcriptional-dependent regulation of DnaA binding locus datA2017

    • 著者名/発表者名
      酒井 隆至, 加生 和寿, 片山 勉
    • 学会等名
      KAIST-Kyushu University Joint Seminar
    • 発表場所
      休暇村志賀島(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-01-20 – 2017-01-21
    • 国際学会
  • [学会発表] In vivo significance of a unique motif in Orc5, which is homologous to the replication origin sensor in Orc12017

    • 著者名/発表者名
      川畑 健太, 千々布 壮陽, 川上 広宣, 片山 勉
    • 学会等名
      KAIST-Kyushu University Joint Seminar
    • 発表場所
      休暇村志賀島(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-01-20 – 2017-01-21
    • 国際学会
  • [学会発表] 大腸菌染色体の複製開始と分配の制御における不連続複製の役割2016

    • 著者名/発表者名
      片山 勉
    • 学会等名
      岡崎フラグメント50周年シンポジウム 「DNA複製の過去・現在・未来ーゲノム複製からエピゲノム複製へ
    • 発表場所
      名古屋大学 (愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-12-21 – 2016-12-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸菌のoriCにおける複製開始とその制御のため複製開始因子DnaAタンパク質が構築する高次複合体の分子機構2016

    • 著者名/発表者名
      片山 勉, 加生 和寿, 﨑山 友香里, 赤間 勇介, 井上 祐希江, 酒井 隆至, 杉山 諒, 川上 広宣
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会 シンポジウム「染色体複製複合体の形成と構造変化の分子機構とその制御」
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] 細菌DNA複製開始複合体の近原子構造モデルと機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      清水 将裕, 野口 泰徳, 﨑山 友香里, 川上 広宣, 片山 勉, 高田 彰二
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会 シンポジウム「染色体複製複合体の形成と構造変化の分子機構とその制御」
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] 複製起点認識蛋白質ORCの一本鎖DNA結合能と生物ドメインを超えた保存性2016

    • 著者名/発表者名
      川上 広宣, 千々布 壮陽, 金本 祥太, 釣本 敏樹, 大橋 英治, 片山 勉
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] 真正細菌オーソログとの配列比較に基づく真核生物ORCおよびCdc6の一本鎖DNA結合モチーフの探索2016

    • 著者名/発表者名
      千々布 壮陽, 金本 祥太, 川上 広宣, 片山 勉
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] tructure, Mechanism and Regulation of Escherichia coli Replication Initiation Complexes in DNA Unwinding2016

    • 著者名/発表者名
      片山 勉, 﨑山 友香里, 野口 泰徳, 川上 広宣
    • 学会等名
      The 10th 3R (Replication, Recombination and Repair) Symposium
    • 発表場所
      ホテル一畑(島根県松江市)
    • 年月日
      2016-11-13 – 2016-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Dynamics of Replication Initiation Complex in Escherichia coli2016

    • 著者名/発表者名
      﨑山 友香里, 野口 泰徳, 川上 広宣, 片山 勉
    • 学会等名
      The 10th 3R (Replication, Recombination and Repair) Symposium
    • 発表場所
      ホテル一畑(島根県松江市)
    • 年月日
      2016-11-13 – 2016-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Multifaceted Approach of Orc1 to DNA Is The Primary Determinant of Specific Recognition of Replication Origins by ORC2016

    • 著者名/発表者名
      川上 広宣, 千々布 壮陽, 大橋 英治, 金本 祥太, 釣本 敏樹, 片山 勉
    • 学会等名
      The 10th 3R (Replication, Recombination and Repair) Symposium
    • 発表場所
      ホテル一畑(島根県松江市)
    • 年月日
      2016-11-13 – 2016-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of Timely Replication Initiation by A Nucleoid Protein IHF on DnaA Activating And Inactivating DNA Elements2016

    • 著者名/発表者名
      加生 和寿, 井上 祐希江, 大島 拓, 藤光 和之, 片山 勉
    • 学会等名
      The 10th 3R (Replication, Recombination and Repair) Symposium
    • 発表場所
      ホテル一畑(島根県松江市)
    • 年月日
      2016-11-13 – 2016-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] 大腸菌の複製開始複合体における2重鎖DNA開裂とヘリカーゼ相互作用の分子機構2016

    • 著者名/発表者名
      片山 勉, 﨑山 友香里, 赤間 勇介, 野口 泰徳, 川上広 宣, 加生 和寿
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会 シンポジウム「ゲノムの維持と継承を制御するタンパク質と核酸の相互作用」
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [学会発表] 真核生物の複製起点認識蛋白質ORCによる多角的なDNA探索認識機構2016

    • 著者名/発表者名
      川上 広宣, 千々布 壮陽, 金本 祥太, 川畑 健太, 大橋 英治, 釣本 敏樹, 片山 勉
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [学会発表] 大腸菌染色体の複製起点oriC上で形成されるDnaA多量体の機能動態の解明2016

    • 著者名/発表者名
      﨑山 友香里, 野口 泰徳, 川上 広宣, 片山 勉
    • 学会等名
      日本遺伝学会第88回大会 プレナリーワークショップ --昨年のBP賞受賞講演から--
    • 発表場所
      日本大学国際関係学部 (静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-10
    • 招待講演
  • [学会発表] 核様体蛋白質IHFと特異的なDNA部位との複合体形成・解離による複製開始タイミング制御2016

    • 著者名/発表者名
      加生 和寿, 大島 拓, 片山 勉
    • 学会等名
      日本遺伝学会第88回大会 ワークショップ「バクテリアの全ゲノム解析から見えてきた新たな遺伝子と蛋白質の分子動態」
    • 発表場所
      日本大学国際関係学部 (静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-10
  • [学会発表] 大腸菌K12株ゲノムの潜在性プロファージのYfdR蛋白質は染色体複製開始蛋白質DnaAと相互作用する2016

    • 著者名/発表者名
      野口 泰徳, 片山 勉
    • 学会等名
      日本遺伝学会第88回大会 ワークショップ「病原微生物ゲノムの複製と病原性」
    • 発表場所
      日本大学国際関係学部 (静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-10
  • [学会発表] 腸菌の染色体複製起点oriCにおけるDnaA複合体のダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      片山 勉
    • 学会等名
      日本進化学会 第18回東京大会 ワークショップ「生物進化に伴うDNA複製装置のDynamics」
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス (東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-08-25 – 2016-08-28
    • 招待講演
  • [学会発表] naB複製ヘリカーゼ装着におけるDnaA多量体の機能動態2016

    • 著者名/発表者名
      崎山 友香里, 西村 昌洋, 野口 泰徳, 川上 広宣, 片山 勉
    • 学会等名
      第13回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      グリーンピア南阿蘇 (熊本県阿蘇郡)
    • 年月日
      2016-06-02 – 2016-06-03
  • [学会発表] 複製開始蛋白質DnaAを活性化する非コードDNA領域DARS2 (DnaAreactivating sequence 2)の染色体上における位置は複製開始タイミング制御に重要である2016

    • 著者名/発表者名
      井上 祐希江, 田中 宏幸, 加生 和寿, 藤光 和之, 大島 拓, 片山 勉
    • 学会等名
      第13回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      グリーンピア南阿蘇 (熊本県阿蘇郡)
    • 年月日
      2016-06-02 – 2016-06-03
  • [学会発表] 複製開始因子DnaAを活性化するDNA配列DARSにおけるDnaA複合体の形成様式の解明2016

    • 著者名/発表者名
      杉山 諒, 加生 和寿, 片山 勉
    • 学会等名
      第13回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      グリーンピア南阿蘇 (熊本県阿蘇郡)
    • 年月日
      2016-06-02 – 2016-06-03
  • [学会発表] DnaA活性を制御するdatA領域の機能調節における転写の重要性の検討2016

    • 著者名/発表者名
      酒井 隆至, 加生 和寿, 片山 勉
    • 学会等名
      第13回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      グリーンピア南阿蘇 (熊本県阿蘇郡)
    • 年月日
      2016-06-02 – 2016-06-03
  • [学会発表] 真核生物の複製起点認識に必須なORC複合体におけるDNA結合性モチーフ様配列の探索と変異体解析2016

    • 著者名/発表者名
      川畑 健太, 千々布 壮陽, 川上 広宣, 片山 勉
    • 学会等名
      第13回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      グリーンピア南阿蘇 (熊本県阿蘇郡)
    • 年月日
      2016-06-02 – 2016-06-03
  • [学会発表] 大腸菌染色体datA配列による複製開始蛋白質DnaA不活性化機構のDNA超らせんに応じた制御の解析2016

    • 著者名/発表者名
      加生 和寿, 田中 宏幸, 酒井 隆二, 片山 勉
    • 学会等名
      平成28年度日本生化学会九州支部例会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2016-05-14 – 2016-05-15
  • [学会発表] 出芽酵母ORC複合体による染色体認識機構とその多様性2016

    • 著者名/発表者名
      川上 広宣, 大橋 英治, 金本 祥太, 釣本 敏樹, 片山 勉
    • 学会等名
      平成28年度日本生化学会九州支部例会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2016-05-14 – 2016-05-15
  • [図書] 生物の科学 遺伝(Vol. 71, No. 1)2017

    • 著者名/発表者名
      神崎 秀嗣, 片山 勉, 児玉 悟, 新蔵 礼子, 矢島 孝浩
    • 総ページ数
      96 (77-85)
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
  • [備考] 九州大学薬学研究院分子生物薬学分野

    • URL

      http://bunsei.phar.kyushu-u.ac.jp/

  • [備考] 九州大学研究者情報_片山 勉

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K001101/index.html

  • [備考] 九州大学_News_研究成果

    • URL

      http://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/63

  • [備考] 九州大学 大学院薬学研究院_研究成果

    • URL

      http://www.phar.kyushu-u.ac.jp/bbs/view2.php?S_Publ_Year=2016&word=&page=1&B_Code=357

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi