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REGULATORY MACHINERY FOR THE E. COLI CHROMOSOMAL REPLICATION CYCLE

大肠杆菌染色体复制周期的调节机制

基本信息

批准号：
12680677
负责人：
KATAYAMA Tsutomu
金额：
$ 2.5万
依托单位：
KYUSHU UNIVERSITY
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12680677/
关键词：
DNA Replication Cell Cycle DNA Polymerase DnaA Protein ATP AAA+Family Chromosome E. Coli 染色体複製開始制御ゲノム

项目摘要

In Escherichia coli, ATP-bound DnaA protein forms initiation complex with the replicational origin for chromosomal replication. I found that hydrolysis of DnaA-bound ATP is promoted by a specific DNA-protein complex called the sliding clamp which is formed upon loading of the DNA polymerase III (the chromosomal replicase) onto DNA. The resultant ADP-DnaA is inactive for initiation, and thus overinitiation is repressed (Cell, 1998; EMBO J., 1999). In this research program, I identified a novel clue for this system termed RIDA (regulatory inactivation of DnaA). This clue termed IdaB/Hda protein is required for RIDA in vitro and in vivo. Using purified IdaB/Hda protein, the sliding clamp, and DnaA protein, I succeeded construction of in vitro reconstituted RIDA system (EMBO J., 2001). Using this and other experimental systems, I revealed functional structure and structure-function relationship of the sliding clamp and DnaA protein in RIDA reaction. Furthermore, I search for factors re-activating ADP-DnaA protein, and found a specific DNA sequence including DnaA-binding motif as an activator. As such, this research program was carried out with important progress in analyses of DnaA regulation and the replication cycle control.

在大肠杆菌中，ATP结合的DnaA蛋白与染色体复制的复制起点形成起始复合物。我发现，DNA聚合酶III（染色体复制酶）加载到DNA上时，会形成一种称为滑动夹的特定DNA-蛋白质复合物，从而促进DNA结合ATP的水解。所得ADP-DnaA对起始无活性，因此过度起始被抑制（Cell，1998; EMBO J.，1999年）。在这个研究项目中，我发现了一个新的线索，这个系统被称为RIDA（DnaA的调节失活）。这种称为ShakespeB/Hda蛋白的线索是体外和体内RIDA所必需的。使用纯化的ShakespeB/Hda蛋白、滑动夹和DnaA蛋白，我成功地构建了体外重建的RIDA系统（EMBO J.，2001年）的报告。利用该实验系统和其他实验系统，揭示了RIDA反应中滑动钳和DnaA蛋白的功能结构和结构-功能关系。此外，我还寻找了ADP-DnaA蛋白的激活因子，发现了一段含有DnaA结合基序的特异性DNA序列作为激活因子。因此，该研究计划在DnaA调节和复制周期控制的分析方面取得了重要进展。