大腸菌ミニFDNA複製制御機構:イテロンによるDNA複製阻害とその解除機構の解析

大肠杆菌mini-FDNA复制控制机制：iteron对DNA复制抑制及其释放机制分析

• 批准号: 11143206
• 负责人: 和田 千恵子
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11143206/
• 关键词: DNA複製開始制御機構; incC変異体; ミニFプラスミド; ori2-RepEとincC-RepE間の架橋構造

1)ミニFプラスミドのDNA複製調節機構大腸菌を宿主として複製するFプラスミドは染色体あたり1〜2個のコピー数で厳密に調節されている。ミニFのDNA複製開始にはFプラスミドの複製開始領域(ori2),複製開始因子(RepE)と宿主染色体のDNA複製開始に必須な宿主蛋白質群が必要である。それらに加えて、分子シャペロン(DnaK,DnaJ,GrpE)を必要とすること、これらは複製開始因子として不活性な二量体RepE(repE遺伝子のリプレッサー機能を持つ)を活性な単量体に変換する役割を担っていることを我々は明らかにした。また活性RepEの細胞内量とincCイテロンはDNA複製開始調節において重要である。incC領域は約300塩基対からなり、複製開始蛋白質が結合する19塩基対(イテロン)からなるイテロンが5個並んでいる。これらは複製開始領域(ori2)にあるイテロンとほぼ同じ構造である。incC領域はori2に対してシス位置にあるときはFプラスミドのコピー数調節の機能、トランスにあるときは不和合性を示す。これらのDNA複製抑制機構を明らかにした。incCイテロンがミニFのDNA複製開始を抑制すること、ori2,incCイテロンにRepEが各々結合し、結合RepEを介してcross-link構造が作られること、この構造が新たな複製開始複合体の形成を阻害することにより新たなDNA複製開始が抑制される可能性が考えられた。さらにCross-link構造形成にはRepEの二量体形成ドメインが係わっていることやRepE-イテロンの正常な結合様式が必要であることを明らかにした。in vitroのDNA複製系でincCイテロンの阻害効果を調べた。その結果は他の実験データとも合わせ考えると正の制御因子の存在を示唆した。このようなDNA複製の調節機構はFプラスミドに限らず、Fプラスミド類似のプラスミド、バクテリアやある種のDNAウイルスにもみられ、共通の機構で理解出来ると考えている。2)RepE54-Iteronの共結晶構造DNA複製開始蛋白質としては初めての結晶構造解析に成功した。

1) the host of the DNA replication machine, the host, the host, the chromosome, the chromosome, 1 and 2 copies. The beginning of the F-linked DNA replication requires that the replication start domain (ori2), the replication initiation factor (RepE) and the host chromosomal DNA replication must be affected by the host protein group. In addition, molecular chemistry (DnaK,DnaJ,GrpE) is necessary to determine the starting factor of replication. The inactive binary body (RepE) is active. In this way, we need to know that we are going to be able to do this. The active RepE assay is used to detect the intracellular amount of incC. The DNA copy starts to analyze the important DNA sequence. The field of incC is about 300kb, and the replication starting protein is used in combination with each other. 5 copies of each gene are tested and analyzed. We need to start a copy of the field (ori2). We are in the same position as we are in the field. In the field of incC, there is an indication of discord in the field of ori2, such as the location of the equipment, the number of equipment, the number of equipment, the location of the equipment, the location, the location, the The DNA replication suppression mechanism is responsible for the registration of the virus. In incC, the beginning of the DNA copy, the combination of the ori2,incC and the RepE, the combination of the RepE and the cross-link, the start of the new copy, the formation of the block block, the start of the DNA copy, the possibility of the suppression test. The combination of RepE- Cross-link and normal data is necessary to express the accuracy of the formula. In vitro DNA copy is called incC replication, which prevents fruit damage. The results showed that there was an indication that there was a positive control factor. This is due to the DNA replication system, which can be understood by the common organization. The reason is that the DNA copy system is not valid. 2) the DNA copy was successfully made by RepE54-Iteron co-crystallization, and the analysis was successfully performed.

项目成果

Uga, H., Komori, H., Miki, K., and Wada, C.: "The iteron regions necessary for the RepE-iteron interaction in vivo in mini-F plasmid of Escherichia coli"J. Biochem.. (in press). (2000)

Uga, H.、Komori, H.、Miki, K. 和 Wada, C.：“大肠杆菌 mini-F 质粒体内 RepE-iteron 相互作用所必需的 iteron 区域”J.

Komori, H., Sasai, N., Matsunaga, F., Wada, C., and Miki, K.: "Crystallization of replication initiator protein (RepE) of mini-F plasmid complexed with iteron DNA"J. Biochem.. 125. 24-26 (1999)

Komori, H.、Sasai, N.、Matsunaga, F.、Wada, C. 和 Miki, K.：“与 iteron DNA 复合的 mini-F 质粒的复制起始蛋白 (RepE) 的结晶”J.

Uga, H., Matsunaga, F., and Wada, C.: "Regulation of DNA replication by iterons : an interaction between the ori2 and incC regions mediated by RepE-bound iterons inhibits DNA replication of mini-F plasmid in Escherichia coli"The EMBO. 18. 3856-3867 (1999)

Uga, H.、Matsunaga, F. 和 Wada, C.：“iterons 对 DNA 复制的调节：RepE 结合 iterons 介导的 ori2 和 incC 区域之间的相互作用抑制大肠杆菌中 mini-F 质粒的 DNA 复制”

Komori, H., Matsunaga, F., Higuchi, Y., Ishiai, M., Wada, C., and Miki, K.: "Crystal structure of a prokaryotic replication initiator protein bound to DNA at 2.6 Å resolution"The EMBO. 18. 4597-4607 (1999)

Komori, H.、Matsunaga, F.、Higuchi, Y.、Ishiai, M.、Wada, C. 和 Miki, K.：“以 2.6 Å 分辨率与 DNA 结合的原核复制起始蛋白的晶体结构”EMBO 18. 4597-4607 (1999)