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マイクロ加工技術によるゲノムDNAの分子解剖

使用微处理技术对基因组 DNA 进行分子解剖

基本信息

批准号：
14011225
负责人：
加畑博幸
金额：
$ 3.84万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

RNAポリメラーゼは染色体DNA上を滑り拡散しながらプロモーター配列と結合し、転写複合体を形成してから、DNAのらせんに沿ってRNAを合成するという一連のモーター運動を行なう。この運動は、染色体DNAの弾性変化および超らせん密度変化により、促進と阻害の制御を受けている可能性がある。このモデルの真偽を直視解明するために、DNA分子をチップ上で展延、配列、固定することで弾性と超らせん密度を操作できるゲノムマニピュレーション技術を開発した。染色体の長さに応じて2種類の手法を使い分けており、(1)半屈曲性のkbpサイズのDNAは、交流電界中、誘電泳動力(DEP)によって直線状に伸展して溝畦型構造体中に吊り下げる(ウナギ目打式)、(2)長さが巨大であるためDEPでは伸展が困難なMbpサイズのDNAは、直流電界中、電気浸透流(EOF)によってファイバー展開する(流しそうめん式)、ことが実現された。つぎに、ウナギ目打式によるT7ファージ由来RNAポリメラーゼのモニター運動の1分子実時間観察と、流しそうめん式による分裂酵母由来染色体ファイバーの水溶液中における形状観察を行なった。酵母1細胞から直接染色体をEOFによって引き出したところ、DNAのファイバーは最長0.4mmまで伸長されたDNAファイバーに沿って毛糸状の物質が局在していることが可視化され、これは細胞中で合成されたRNAとその源であるプロモーター配列の分布を反映していることが示唆された。また、DEPで伸長固定したファージDNAを用いて転写アッセイを行なったところ、RNAポリメラーゼ分子のモーター運動は速度の異なる2つの運動成分から構成されていることを発見し、遅い成分はプロモーター配列からのプロセッシブなRNA合成(ケモメカニカル運動)、早い成分は転写不全が生じた配列からのRNA切断による遊離(ラチェット型ブラウン運動)であることを明らかにした。

RNA ポリメラーゼは chromosomal DNA を slippery 拡san しながらプロモーター arrangement と binding し、転WRITING complexを Formation してから, DNA のらせんに along ってRNA を synthesis するという一连のモーターmotion を行なう.このmovement, chromosomal DNA's elasticity change, super density change, promotion and hindrance, control, and possibility.このモデルの真 and false するために, the DNA molecule is spread, arranged and fixed on the するためにることで弾性と超らせんdensityをoperationできるゲノムマニピュレーションTechnologyを开発した. Chromosome length and length, 2 types of techniques, division of chromosomes, (1) Semi-flexible kbp DNA, , in the alternating current world, the induced electrophoresis power (DEP) is straight and stretched, and the groove-shaped structure is in the middle and the lower part is (ウナギ目打style), (2) Long and huge, DEP and difficulty in stretching, DNA and direct current In the world, the electric infiltration flow (EOF) is unfolded and unfolded, and the flow is revealed. The origin of つぎに、ウナギ目式によるT7ファージRNAポリメラーゼのモニターmotionの1molecule実时観Observation and flow of しそうめん formula による fission yeast origin chromosome ファイバーの aqueous solution における shape 観看を行なった. Yeast 1 cell direct chromosome をEOF によって lead き出したところ、DNA のファイバーはMaximum 0.4mmまでElongationされたDNAファイバーにedgeってhair-like shapeのMaterial structure in していることがVisualizationされ、これは Synthesis of RNA in cellsとその源であるプロモーター配arrayのdistributionを Reflects していることが Shows instigation された.また, DEPでelongation fixed したファージDNAをwritten with いて転アッセイを行なったところ, RNAポリメラーゼmolecule のモーターmotion はspeed のdifferentなる2つのmotion component から constitute されていることを発见し、ぅいComponent The RNA synthesis (ケモメカニカル movement) and the morning ingredients are incompletely writtenが生じた配arrayからのRNA cutting による免费(ラチェット-type ブラウン movement) であることを明らかにした.

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

加畑博幸, 三木貴司, 松本繁一, 水品善之, 坂口謙吾, 鷲津正夫: "1分子可視化技術による遺伝子発現・調節・恒常化タンパク質の運動機能相関の解析"日本機械学会第14回バイオエンジニアリング講演論文集. 221-222 (2002)

Hiroyuki Kabata、Takashi Miki、Shigekazu Matsumoto、Yoshiyuki Mizushina、Kengo Sakaguchi、Masao Washizu：“使用单分子可视化技术分析基因表达、调节和稳态蛋白的运动功能相关性”第 14 届日本机械工程师学会生物工程讲座集221-222 (2002) 论文。