权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

ゲノム維持ナノマシン:DNA分解修復を支配するATP駆動モーターの一分子生化学

基因组维护纳米机器：控制 DNA 降解和修复的 ATP 驱动马达的单分子生物化学

基本信息

批准号：
17049008
负责人：
半田直史
金额：
$ 3.58万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

ゲノムはDNA二重鎖切断による死と修復による再生をたえず繰り返している。この選択にかかわっている大腸菌のRecBCD酵素は、DNAの切断点からDNAに取り付き、ATPを大量に消費してDNAを巻き戻し、分解しながら進んでいく。このとき、RecBCD酵素はカイ配列というゲノムのID配列に出会うと、分解を停止して基質DNAを相同組換えで中心的な役割を担うRecAタンパクに引継ぎ、DNAの修復を開始させる。このゲノム維持ナノマシーンの反応機構の詳細を、「ゲノムのID配列に出会った時に何が起きるか」に焦点を絞って明らかにしてきた。まず、生化学的手法と一分子可視化手法を組み合わせて研究を行う環境づくりを行い、我々の研究室において変異タンパクの発現と精製が効率よくできる実験環境を整備した。ゲノムのID配列とそれを認識し分解酵素から修復酵素へと切り替わる仕組みは、細菌の種を越えて保存されている。大腸菌ではRecBCD酵素はRecB, RecC, RecDという3種のサブユニットから構成されているが、遠縁の枯草菌では2つのサブユニットから構成される類似酵素が同様の反応を行う。大腸菌のRecBCD酵素を用いた-分子可視化実験によって明らかにしたゲノムID配列上での酵素の「停滞」という現象を、この枯草菌アナログと枯草菌ゲノムID配列でも生化学的に示すことができた(J.Biol.Chem.2006)。このことは、この酵素の制御配列上での停滞がサブユニット組成によらず、この酵素-DNA相互作用において普遍の現象であることを示唆していた。また、このゲノムのID配列を認識できない変異RecBCD酵素において、それが認識する新規ID配列での相同組換えを促進するRecA変異を発見し、生化学実験と遺伝学実験によってこれを解析した(J.Mol.Biol.2007)。

Death from DNA double lock cleavage and regeneration from repair must be restored. The enzyme RecBCD of E. coli is responsible for DNA cleavage, DNA extraction and ATP production. The BCD enzyme is assigned to the ID of the substrate, and the decomposition of the substrate DNA is stopped. The DNA repair is started. The details of the anti-corruption mechanism of the system are as follows: "When the ID of the system is arranged, how to start the meeting" In addition, the combination of biochemical methods and molecular visualization methods allows research to be carried out in a realistic environment. In our laboratory, the discovery and refinement of unique ingredients can be achieved efficiently. The ID of the species is assigned to the recognition enzyme, the repair enzyme, the cutting enzyme, the formation enzyme, the bacterial species, and the preservation enzyme. E. coli RecBCD enzymes RecB, RecC, RecD 3 kinds of enzymes RecB, RecC, RecD E. coli RecBCD enzyme use-molecular visualization implementation of the "stagnation" phenomenon of enzymes on the ID alignment, and biochemical demonstration of the "stagnation" phenomenon on the ID alignment of E. coli RecBCD enzymes (J. Biol. Chem. 2006). This is a common phenomenon in enzyme-DNA interaction. The identification of the ID sequence of the new ID sequence and the identification of the same component of the new ID sequence are discussed in detail (J. Mol. Biol. 2007).

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Novel protein fold discovered in the PabI family of restriction enzymes.

DOI：
10.1093/nar/gkm091
发表时间：
2007
期刊：
NUCLEIC ACIDS RESEARCH
影响因子：
14.9
作者：
Miyazono, Ken-ichi;Watanabe, Miki;Kosinski, Jan;Ishikawa, Ken;Kamo, Masayuki;Sawasaki, Tatsuya;Nagata, Koji;Bujnicki, Janusz M;Endo, Yaeta;Tanokura, Masaru;Kobayashi, Ichizo
通讯作者：
Kobayashi, Ichizo

Type III restriction is alleviated by bacteriophage (RecE) homologous recombination function but enhanced by bacterial (RecBCD) function