種特異的蛋白質プライミングDNA複製開始反応の分子遺伝学的研究

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バクテリオファージM2とphi29は形態的にもゲノム上の遺伝子配置も極めて良く似た類縁ファージである。DNA複製はprotein-primingによって開始する。両ファージのprimer protein(PP)のアミノ酸配列は62%、DNAポリメラーゼ(Pol)は86%の相同性を示すにもかかわらず、それら蛋白質の遺伝子のsus変異株を用いたin vitroDNA複製系では、夫々の遺伝子に相補性が見られない。本課題研究ではPP遺伝子およびPol遺伝子を大腸菌にクローニングし、この発現系により夫々の蛋白質を精製し、in vitroDNA複製開始反応系を構築した。M2あるいはphi29由来のPP,Polと鋳型TP-DNAから成る8通りの反応系を検討した。その結果、PP,Pol,TP-DNAともhomologousの組合せの系のみDNA複製開始反応が検出された。一方、蛋白質ブロッティング法による蛋白質間の認識・結合能を測定したところM2-PPはM2-TPおよびphi29-TPに認識・結合することが分かった。同様にphi29-PPはM2およびphi29のTPを認識・結合する。しかしM2-PPはM2-Polとは結合して複合体を形成するがphi29-Polとでは結合しない。以上の結果は、ファージM2とphi29のDNA複製装置は機能構造的によくにているにも拘らず、構成蛋白質の互換がきかず、種特異性はPPとPolとの認識・結合によることが明らかとなった。