バクテリアコンデンシンMukB同士の会合を介した染色体凝縮機構

细菌凝缩蛋白 MukB 联合介导的染色体凝缩机制

• 批准号: 22K15086
• 负责人: 秋山 光市郎
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15086/
• 关键词: バクテリアコンデンシン; MukBEF; 染色体; 大腸菌; 部位特異的光架橋; 染色体凝縮; タンパク質間相互作用; rDNA

本研究では、(A)一本鎖DNAに結合したMukBEF複合体によるDNA凝縮の検出、(B)一本鎖DNA結合後のMukBの構造状態の解析、の2つの実験を通して、一本鎖DNA領域に結合したMukBがDNAを凝縮する分子機構の解明を目指す。(A)(B)のいずれにおいても大腸菌の細胞を用いた実験と精製タンパク質を用いた生化学実験をそれぞれ実施し、in vivo とin vitroの両面からアプローチする。2022年度は特に(B)の実験を中心に研究を実施した。(B)の実験では、MukBによるDNA凝縮が「一本鎖DNA結合」→（MukBの構造変化）→「MukFとの相互作用」→「DNA凝縮」という過程を辿るという仮説を立て、一本鎖DNA結合の有無がMukBとMukFの相互作用に及ぼす影響を比較することでこれを検証する。まず、MukBとMukFの相互作用及びMukBダイマーの分子内相互作用を検出し、それらの相互作用が一本鎖DNAの有無や一本鎖DNA結合を低下させるMukB変異によって変化する様子を調べることでMukBの構造状態を解析しようと試みた。相互作用の検出は、アミノ酸残基レベルの分解能でタンパク質間相互作用を検出可能な部位特異的光架橋法を採用した。部位特異的光架橋実験に必要なMukB変異体及びMukF変異体を作製し華僑実験を実施したが、目的としたタンパク質間相互作用の検出には至っていない。また、一本鎖DNA結合によりMukBの構造が変化するという仮説は、一本鎖DNA結合が低下したMukB変異体の分子内サプレッサー変異解析が一つの根拠となっている。2022年度はサプレッサー解析の実施を継続し、この仮説の基盤をより確かなものとした。

In this study,(A) the identification of DNA condensation in MukBEF complex after binding of one strand of DNA,(B) the analysis of the structural state of MukB after binding of one strand of DNA, and (C) the understanding of the molecular mechanism of MukB condensation in binding of one strand of DNA. (A) and (B) are used in the purification of Escherichia coli cells, in vivo and in vitro. In 2022, the special (B) center research was carried out. (B)MukB DNA condensation is a process of DNA condensation, MukF interaction, MukB DNA binding and MukF interaction. The interaction between MukB and MukF and the intramolecular interaction between MukB and MukF are analyzed. The interaction between MukB and MukF is analyzed. The interaction between MukB and MukF is analyzed. The structure of MukB is analyzed. Interaction detection, decomposition of acid residues, and detection of possible site-specific photo-bridging methods were used. The site-specific light bridge is necessary for MukB and MukF to be controlled. The structure of MukB is changed by DNA binding in one lock, and the structure of MukB is changed by DNA binding in one lock. In 2022, the analysis and implementation of the project were carried out, and the basic plan of the project was confirmed.