DNA組換えにおけるRuvA、B、Cタンパクの機能解析

DNA 重组中 RuvA、B 和 C 蛋白的功能分析

• 批准号: 05255205
• 负责人: 品川 日出夫
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 1993
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05255205/
• 关键词: 相同的DNA組換え; DNA修復; Holliday構造; RuvA; RuvB; RuvC; エンドヌクレアーゼ; 活性中心

相同的DNA組換えは集団の中で遺伝的多様性をもたらす役割と共に、損傷を受けたDNAの組換えによる修復に重要な役割を果たしている。本研究によって、これまでにRuvAとRuvBは複合体を形成し、組換え中間体であるHolliday構造に特異的に作用して、単鎖DNAの交換反応を促進して、ヘテロ二重鎖を形成させ、RuvCがHolliday構造交差点を切断して組換え体を分離し、DNAリガーゼが切断末端を再結合させて、組換え反応を完了させることを生化学的研究によって明らかにしてきた。更にruvA、BおよびruvC株を紫外線照射して培養すると、染色体の分離が起こらず、非常に長い細胞になる(1-2時間)。更に培養する(3-4時間)と、無核の短い細胞を分離する。このことは、損傷を受けた二本のDNA同士が組換え中間体であるHolliday構造を形成するが、ruv遺伝子の機能が欠けているため分離できなくなるためと考えられる。この結果は、RuvA・B・Cタンパクがin vivoにおいてHolliday構造の分離に関与していることを支持している。Holliday構造のアナログとして種々の形状のDNA(十字型、Y字型、線状2本鎖、それらの中央にパリンドローム配列をもつもの等)を合成DNAを用いて作成し、RuvCによる結合と切断反応を調べた。その結果RuvCは十字型DNAと強く結合するが、その切断にはパリンドローム配列をもって、交差点の移動が可能な十字型DNAのみを切断することが明かになった。RuvCはHolliday構造に非常に特異性の高いエンドヌクレアーゼであることが証明された。RuvCエンドヌクレアーゼの活性中心を解明すべく、多数のruvC遺伝子の突然変異を分離して、それらの塩基配列を決定した。その結果、複数のアスパラギン酸が活性中心を形成していることが明らかになった。

The same set of DNA in え は set 団 の で but 伝 more others in sexual を も た ら す servants cut と were に, damage を け た DNA の group in え に よ る repair に important な "を cut fruit た し て い る. This study に よ っ て, こ れ ま で に RuvA と RuvB は complex を form し, group in え intermediates で あ る Holliday tectonic に specific に role し て の exchange, 単 lock DNA against 応 を promote し て, ヘ テ ロ double lock を form さ せ, RuvC が Holliday structure crossing を cut し て group in え し を separation, DNA リ ガ ー ゼ が cut end を combining さ せ て, group in え anti 応 を finished さ せ る こ と を biochemistry research に よ っ て Ming ら か に し て き た. More に ruvA, B お よ び ruvC strains を ultraviolet irradiation し て cultivate す る と, chromosome separation の が こ ら ず, long very に い cells に な る) (1-2 time. Further に culture する(3-4 time)と, nuclear-free <s:1> short に cell を isolation する. こ の こ と は, damage を け た 2 の DNA with James が group in え intermediates で あ る を Holliday structure formation す る が, ruv but 伝 の function が owe け て い る た め separation で き な く な る た め と exam え ら れ る. こ の results は, RuvA b. c. タ ン パ ク が in vivo に お い て Holliday tectonic の separation に masato and し て い る こ と を support し て い る. Holliday tectonic の ア ナ ロ グ と し て kind 々 の shape の DNA (cross, Y type, line 2 lock, そ れ ら の central に パ リ ン ド ロ ー ム match column を も つ も の etc) を を DNA synthesis using い て し, consummate RuvC に よ る inverse と cut 応 を adjustable べ た. Strong そ の results RuvC は cross DNA と く combining す る が, そ の cut に は パ リ ン ド ロ ー ム match column を も っ て, crossing の mobile が may な cross DNA の み を cut す る こ と が Ming か に な っ た. The RuvC <s:1> Holliday construction に very に specific <s:1> high エ エ ドヌ レア ゼである ゼである ゼである ゼである とが とが proves された. RuvC エ ン ド ヌ ク レ ア ー ゼ の active center を interpret す べ く, most の RuvC heritage 伝 の son suddenly - different を separation し て, そ れ ら の salt base with column を decided し た. そ の results, plural の ア ス パ ラ ギ ン acid が active center を form し て い る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

Hideo Shinagawa: "Frontiers of Photobiology(Elsevier,Amsterdam)" Shima,A.,Ichihashi,M.,Fujiwara,Y.,and Takebe,H., 7 (1993)

品川秀夫：“光生物学前沿（爱思唯尔，阿姆斯特丹）” Shima, A.、Ichihashi, M.、Fujiwara, Y. 和 Takebe, H.，7 (1993)

Toshikazu Shiba: "Escherichia coli RuvA and RuvB proteins involved in recombination repair:physical propeerties and interactions with DNA." Mol.Gen.Genet.237. 395-399 (1993)

Toshikazu Shiba：“大肠杆菌 RuvA 和 RuvB 蛋白参与重组修复：物理特性以及与 DNA 的相互作用。”

Masahiko Takahagi: "Structural requirements of substrate DNA for binding to and cleavage by RuvC,a Holliday junction resolvase" J.Biol.Chem.(in press). (1994)

Masahiko Takahagi：“底物 DNA 与霍利迪连接体解酶 RuvC 结合和切割的结构要求”J.Biol.Chem.（出版中）。