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自己ゲノムDNAを識別して修復するATP駆動モーターの一分子生化学

识别和修复自身基因组 DNA 的 ATP 驱动马达的单分子生物化学

基本信息

批准号：
19037006
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

微生物ゲノムに修復されないDNA二本鎖切断が残されると細胞死を起こす。そのため大腸菌から高等生物まで、DNAの二本鎖切断に対して相同組換え機構などの手段を備えている。大腸菌がゲノムにコードするDNA切断酵素としてI型の制限酵素があるが、この酵素は特定のDNA塩基配列を認識してもそこでDNAを切断しないでDNAをたぐり、別の酵素分子に邂逅した所でDNAを切断する。私たちは、この不思議な現象が正常なDNA複製をモニターし、異常があれば複製フォークを切断して、ゲノム、あるいは細胞の生死をコントロールする事を示唆する実験結果を得た(Nucleic Acids Res印刷中)。II型制限酵素が、その遺伝子を失った細菌のゲノムを切断して殺す「分離後宿主殺し」に関して、その細胞死への抵抗手段として、細菌から高等生物まで広く保存されている相同組換え経路(RecF経路)が重要であることを示した(Microbiology印刷中)。さらに、多くのタンパク質が同時に働くことが遺伝学的な解析から知られていた、この大腸菌のRecF経路による二本鎖DNA切断を修復を試験管内再構成実験で初めて成功した(Genes Dev印刷中)。また、RecBCD酵素によってプロセスされたDNAを引き継ぐRecAタンパク質については、RecAタンパク質と蛍光タンパク質(GFP)との融合タンパク質を精製し、その生化学的特徴を詳細に解析した。実は野生型のRecAタンパク質にGFPを融合させると酵素機能は消失する。そこで私は、これまで研究から活性が向上していることが知られている変異RecAタンパク質にGFPを融合することで、活性を維持したまま蛍光RecAタンパク質を得ることに成功し、これを1分子解析系に導入して、これまでに報告されている野生型RecAタンパク質の挙動と比較することができた(論文投稿中)。

Microorganisms need to repair the DNA duplex to prevent cell death. Coliform bacteria, higher organisms, DNA double lock, and the like are prepared. E. coli DNA cleavage enzymes and type I restriction enzymes recognize DNA cleavage enzymes and other enzyme molecules. The results of these unexpected phenomena include normal DNA replication, abnormal DNA replication, and cell death.(Nucleic Acids Res printing) Type II restriction enzymes are required to be cut off from bacteria that are isolated from host cells and are resistant to cell death. The same component pathway (RecF pathway) is important for the preservation of higher organisms.(Microbiology printing). In addition, many kinds of DNA fragments were isolated simultaneously, and the analysis of DNA fragments was successful (Genes Dev printing). In this paper, we analyze in detail the biochemical characteristics of RecA protein, RecA protein, GFP protein and GFP protein in the DNA of RecA protein enzyme. The wild type of RecA gene is fused to the GFP gene, and the enzyme function is lost. This study was conducted to investigate the activity of GFP fusion in different RecA species and to maintain the activity of GFP fusion in different RecA species. This study was successful in introducing a molecular analysis system and reporting the activity of GFP fusion in wild type RecA species (in submission).

项目成果

期刊论文数量（49）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

複製フォーク型DNAのI型制限酵素による切断

用 I 型限制性内切酶切割复制叉 DNA

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
石川健;半田直史;小林一三
通讯作者：
小林一三

遺伝子の導入と維持の選択に、薬剤耐性遺伝子の代わりにDNA修飾遺伝子を利用する

使用DNA修饰基因代替耐药基因来选择基因导入和维持

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
葛黎頴;半田直史;広瀬彩;小林一三
通讯作者：
小林一三

組換え酵素:今堀和友山川民夫監修大島泰郎、鈴木紘一、脊山洋右、新井洋由、石浦章一、大隈良典、岸本健雄、正木春彦、山本一夫(編) 生化学辞典第4版

重组酶：Kazutomo Imahori、Tamio Yamakawa，监督者：Yasuo Oshima、Koichi Suzuki、Yosuke Seyama、Hiroyoshi Arai、Shoichi Ishiura、Yoshinori Okuma、Takeo Kishimoto、Haruhiko Masaki、Kazuo Yamamoto（编辑）生物化学词典第 4 版