2013 Fiscal Year Annual Research Report
新たな染色体分配因子の運動と機能の分子機構解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Harmonized supramolecular machinery for motility and its diversity |
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| Project/Area Number |
25117516
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
片山 勉 九州大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (70264059)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ダイナミン様因子 / 染色体接着 / 染色体分配 / 染色体移動 / 複製クランプ / DNAタンパク質複合体 / 蛍光顕微鏡解析 / 大腸菌 |
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| Research Abstract |
大腸菌では、染色体 DNA 複製と共役して、染色体分配が進行する。つまり、姉妹レプリソームにより合成された新規 DNA 鎖が一時的に接着し、その後、両極方向へ運搬される。真核細胞でも新生DNA鎖の接着が起こるため、生物に共通する基盤分子機構としてこの過程は重要である。代表者は、大腸菌のDNA ポリメラーゼIIIホロ酵素の DNA 結合サブユニット(クランプ因子)と特異的に結合し、新生DNAの接着と染色体分配に必須となる、新たな蛋白質因子を発見し CrfC（Colocalization of the replication fork DNA by the clamp）と命名した。CrfC は、運動蛋白質ダイナミンのホモログであった。実際、精製 CrfC は幅広い分子 数からなる多様な多量体を形成した。細胞内で CrfC-GFP は、細胞中央（複製フォーク部位）および、細胞クウォーター部位（核様体の分配部位）に局在した。以上のような独自の成果に基づき、CrfCは、染色体分配に必須な運動マシナリーを形成する因子であると考えられる。本研究はCrfC の基盤的分子機構を解明することを目的とし、本年度（初年度）は、CrfCの機能構造解析、生化学的機能解析、および相互作用因子探索を進めた。具体的には、まず多数の部分欠失変異、および、アミノ酸置換変異を体系的に作成して、無核細胞（分配欠損）の出現頻度とCtfCの細胞内局在等を詳細に解析した。その結果、染色体分配に必須な領域と細胞内局在性に必要な領域をある程度、限定することができた。さらにCrfCのクランプとの相互作用様式やGTPアーゼ活性の解析などの生化学的解析を進めた。また、プロテオミクスを適用した網羅的解析を進めた。そして、これらの成果の一部とこれまでの成果をまとめ、論文（Cell Reports誌）発表を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
論文（Cell Reports誌）発表に加え、CrfCの機能構造解析、生化学的機能解析、および相互作用因子探索がほぼ計画通りに進行しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
CrfCの機能構造解析については、今後、欠失変異解析から、アミノ酸置換変異体の解析に重点を移してゆく。生化学的機能解析については、変異体解析とも連係して進め、機能ー構造相関を詳細に明らかにしてゆき、CrfCの分子機構に迫ってゆく。相互作用因子については見出された候補因子を個々に解析してゆく。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] A replicase clamp-binding dynamin-like protein promotes colocalization of the nascent DNA strands and equipartitioning of chromosomes in E. coli2013
Author(s)
Ozaki, S., Matsuda, Y., Keyamura, K., Kawakami, H., Noguchi, Y., Kasho, K., Nagata, K., Masuda, T., Sakiyama, Y., and Katayama, T.
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 4
Pages: 985-995
DOI
Peer Reviewed
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