バクテリアSMC複合体のDNA押出し機構に関与するサブユニットの構造機能解析

参与细菌SMC复合物DNA挤出机制的亚基的结构和功能分析

• 批准号: 19K06517
• 负责人: 鎌田 勝彦
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K06517/
• 关键词: 構造生物学; モーター蛋白質; 染色体; 微生物

分裂期に染色体が現れるとき、無数のDNAループがひねり出されるというダイナミックなプロセスが存在する。その原型とも言える素反応は、バクテリアがその小さな染色体を分裂させる時にも起こっており、その中心的役割を担うのがSMCタンパク質複合体である。本研究では、この種の複合体に共通して見られる“ひも”状タンパク質の構造情報をもとに、DNAをホールドする部位を限定する。加えて、枯草菌の分子遺伝学を用いて、これまで注目されていなかったサブユニットの動的な役割を明確にする。バクテリア型SMC複合体は、SMC二量体の他に、二種類の制御サブユニットScpAB2（ヘテロ三量体）によって構成される。ScpA単量体は、二つのSMCをつなぐ役目を担う。ScpAの中央領域に、14アミノ酸がランダムに挿入された変異体ライブラリを作製し、この挿入を機能的に許容できる枯草菌株をスクリーニングした。興味深いことに、得られた変異はScpAB2内の構造奥深く入り組んだ場所にも見つかった。この結果は、この複合体内で大きな変化が常にあることを強く示唆する。より長鎖のアミノ酸が挿入可能どうかを調査することで、ScpAB複合体の弛緩とDNA結合量の関係を調査可能である。SMC複合体がDNAに結合した状態が、1分子であるか2分子であるかは未だ議論が分かれている。バクテリアでは2分子説が有力だが、未だ明確な結論が出ていない。SMCサブユニットと結合するScpAサブユニットのN末端部分は、ScpBの結合によって制御されるためこの領域を介して二量体を形成することが想定される。このN末端部分は、精製過程で二量体を形成し、この2量体サンプルを結晶化することができた。このテーマは所内の移籍先の研究室では認められなかったので、科研費の中止を申請した。

Divide に chromosome が now れ る と き, countless の DNA ル ー プ が ひ ね り out さ れ る と い う ダ イ ナ ミ ッ ク な プ ロ セ ス が exist す る. そ の prototype と も said え る element against 応 は, バ ク テ リ ア が そ の small さ を な chromosomes split さ せ る when に も up こ っ て お り, そ の center "を cut bear う の が SMC タ ン パ ク qualitative complex で あ る. This study で は, こ の kinds of common の complex に し て see ら れ る "ひ も" shape タ ン パ ク qualitative の structure intelligence を も と に, DNA を ホ ー ル ド す る parts を qualified す る. Add え て molecular heritage, hay bacteria の 伝 learn を with い て, こ れ ま で attention さ れ て い な か っ た サ ブ ユ ニ ッ ト の moving な "を clear cut に す る. Type バ ク テ リ ア SMC complex は, two の he に quantity body, two kinds of SMC の suppression サ ブ ユ ニ ッ ト ScpAB2 (ヘ テ ロ three quantity body) に よ っ て constitute さ れ る. The ScpA単 volume 単, the second を is in the SMCを なぐ なぐ service order を shoulder う. ScpA の に central field, 14 ア ミ ノ acid が ラ ン ダ ム に scions into さ れ た - variant ラ イ ブ ラ リ を as し, こ の scions into を function に allowable で き る subtilis strain を ス ク リ ー ニ ン グ し た. Deep interest was found in the <s:1> <s:1> とに and the られた variation of the <s:1> structure within ScpAB2 was deeply explored in the く of the <s:1> formation んだ site に, which was discovered in the とに った った. The <s:1> <s:1> result な and the で large な な variation in the <s:1> <s:1> complex are が often にある とを とを strongly く indicating する. よ り long locks の ア ミ ノ acid が scions into possible ど う か を survey す る こ と で, ScpAB complex の atony と DNA binding quantity の を masato department investigation may で あ る. SMC complex が DNA に combining し た state が, 1 molecular で あ る か 2 molecular で あ る か は not talk だ が か れ て い る. バ ク テ リ ア で は 2 powerful molecular said が だ が, not だ な clear conclusion が て い な い. SMC サ ブ ユ ニ ッ ト と combining す る ScpA サ ブ ユ ニ ッ ト の N end part は, ScpB の combining に よ っ て suppression さ れ る た め こ の field を interface し を て 2 quantity body formation す る こ と が scenarios さ れ る. The <s:1> <s:1> n-terminal part, the refining process で divolume を formation, the <s:1> <s:1> divolume サ サ プ を を を crystallization する とがで とがで た た た た た た た. The <s:1> <s:1> テ テ で で of the first research laboratory of the <s:1> transfer of household registration within the institute recognizes the められな った った で で で で and the を application for research funds is suspended.