染色体の複製開始の頻度と同時性の制御装置

染色体复制起始频率和同步性控制装置

• 批准号: 09266215
• 负责人: 片山 勉
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kyushu 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09266215/
• 关键词: DNA複製; 細胞周期; タンパク質; 複製開始

【序論】大腸菌では、DnaAタンパク質が染色体複製起点(oriC)に結合し複製開始が開始する。我々は、染色体複製の開始反応を制御する分子機構(ON-OFFスイッチ)を解明するため、DnaAの機能制御機構を解析してきた。細胞内ではDnaAタンパク質活性は、負の活性制御を受けており、この制御に欠損をもつdnaA遺伝子の変異株は染色体の複製開始が過剰に起こる。この負の制御(DnaAタンパク質の不活性化)は、我々がIdaAと名付けた分子量約150kDaのタンパク質に担われている(1,2)。我々は最近、このIdaAタンパク質が2種(以上)のタンパク質の複合体であることを明らかにし、その1種を精製して同定することに成功した。更に、DnaAタンパク質不活性化に関する分子反応全体をつぶさに描き出すため、精製タンパク質からなるoriCプラスミド複製系を用いてIdaAの機能解析を行った。【結果と考察】同定したIdaAサブユニットは、DNAポリメラーゼIIIホロ酵素(Pol III)のβサブユニットであった。βサブユニットを欠くPol III(Pol III^*)はIdaA活性を促進した。更に、この反応は、DNA複製反応との共役により有意に促進される。この促進には、Pol IIIによるDNA鎖の合成開始反応が重要であった。以上のことは、DnaAの不活性化にPol IIIが関与していることを示し、特に複製開始後、用済みのDnaAは速やかに不活性化されることを明らかにした。加えて、我々は、IdaAは、DnaAタンパク質に結合したATPに作用し、複製開始能を持つATP結合型DnaAから開始不能のADP結合型への転換反応に必須であることを証明した。これらの結果は、開始因子(DnaA)と複製タンパク(Pol III)が、複製反応の機序に従って活性調節を行っていることを意味し、複製周期の制御のため重要な機能を果たしていることを示す。

[Sequence] Escherichia coli DNA replication origin (oriC) DNA replication initiation The molecular mechanism for controlling the initiation of chromosome replication (ON-OFF) and the functional mechanism for controlling DnaA replication are analyzed. In the cell, DnaA gene activity, negative activity, control, damage, mutant, chromosome replication start, and so on. The molecular weight of IdaA is about 150kDa, and the molecular weight of IdaA is about 150kDa. I am the latest, the IdaA, the quality of 2 (or more) of the complex of the quality of the product, and the success of the product. In addition, the functional analysis of IdaA was carried out in the molecular reaction system related to the inactivation of DnaA. [Results] IdaAβIn addition, the reverse reaction, DNA replication reverse reaction and co-operation are intentionally promoted. This is an important step in promoting the synthesis of DNA locks. After the above, DnaA deactivation is performed, and DnaA deactivation is performed. Add, I, IdaA, DnaA, DnaA, Dna The results of this study are: DnaA, Pol III, replication cycle control, and important functions.

项目成果

片山 勉: "Overinitiation of chromosome replication in the Escherichia coli dnaAcos mutant depends on activation of oriC function by the dam gene product." Mol.Microbiol.25. 661-670 (1997)

Tsutomu Katayama：“大肠杆菌 dnaAcos 突变体中染色体复制的过度启动取决于 dam 基因产物对 oriC 功能的激活。”Mol.Microbiol.25 (1997)。

黒川 健児: "A stimulation factor for hydrolysis of ATP bound to DnaA protein,the initiator of chromosomal DNA replication in Escherichia coli." Biochem.Biophys.Res.Commun.(印刷中). (1998)

Kenji Kurokawa：“与 DnaA 蛋白结合的 ATP 水解的刺激因子，大肠杆菌中染色体 DNA 复制的引发剂。”（出版中）。

片山 勉: "CedA is a novel Escherichia coli protein that activates the cell division inhibited by chromosomal DNA overreplication." Mol.Microbiol.26. 687-697 (1997)

Tsutomu Katayama：“CedA 是一种新型大肠杆菌蛋白，可激活受染色体 DNA 过度复制抑制的细胞分裂。”Mol.Microbiol.26 (1997)。

窪田 敏夫: "Conformational transition of DnaA protein by ATP:structural analysis of DnaA protein,the initiator of Escherichia coli chromosome replication." Biochem.Biophys.Res.Commun.232. 130-135 (1997)

Toshio Kubota：“ATP 引起的 DnaA 蛋白的构象转变：大肠杆菌染色体复制起始因子 DnaA 蛋白的结构分析。”Biochem.Biophys.Res.Commun.130-135（1997）。