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非自己ゲノムを分解し、自己ゲノムを修復する組換え酵素の「一分子」遺伝学

降解非自身基因组并修复自身基因组的重组酶的“单分子”遗传学

基本信息

批准号：
17770001
负责人：
半田直史
金额：
$ 2.43万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

近年のDNA複製、修復、相同組換え、突然変異の分子生物学的解析結果は、「ゲノムが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」という、ダイナミックなゲノム維持の像に収斂しつつある。ゲノムの異常により複製フォークが停止し、ゲノムの死か再生かの決断が行われる。ガン化などの逸脱へ至るおそれのあるゲノムは、DNAの二重鎖切断により自殺し、無傷な同胞ゲノムが生き残る。大腸菌では、DNA二重鎖切断からRecBCD酵素がDNAを分解して数十キロも進んでいくが、カイ配列という自己ゲノムの標識(ID)配列に出会うと、分解を停止し、相同組み換えによる複製フォークの再構成を進める。本研究では、この細菌の染色体の自己・非自己を見分けるRecBCD酵素の反応機構の詳細を、とくに「ゲノムのID配列に出会ったとき何が起きるか」に焦点を絞って解析した。また自己・非自己DNAの認識に重要な細菌の制限修飾系について、そのゲノム寄生遺伝子としての振る舞いを検証した。RecBCD酵素はゲノムのIDを認識するとそこに一時的に「停滞」することを昨年度明らかにしたが、この制御配列上での酵素の停滞が、細菌の種を越えてこの酵素に特有の現象であることを、大腸菌とは遠縁の枯草菌のRecBCD酵素のアナログであるAddAB酵素を用いて証明した(J.Biol.Chem.2006)。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)。さらに、DNAを特異的な配列で切断する制限酵素とペアで存在する修飾酵素について、超高熱耐性菌から新たに同定され単離された酵素の生化学的解析を進め、その特徴を詳細に解析した(Appl.Environ.Micro-biol.)。

In recent years, the molecular biology analysis results of DNA replication, repair, same group transformation and sudden change are: "DNA double lock cut, death, repair, regeneration, recovery, recovery," and "DNA double lock cut, death, repair, and sudden change." If you want to make a decision, you must stop the error and make a decision. The DNA double lock cleavage is a suicide, a non-injury, a sibling. E. coli DNA double lock cut off RecBCD enzyme DNA decomposition, tens of thousands of copies, alignment, identification (ID), alignment, separation, same composition, replication, reconstruction, etc. In this study, we focused on the analysis of the chromosome structure of bacteria, its own and non-self-identification, and the reverse mechanism of RecBCD enzyme. The restriction modification system of bacteria is important for the understanding of self and non-self DNA. RecBCD enzyme is recognized as a "stagnation" in the past year, and the stagnation of enzymes in the control sequence, bacteria, and other enzymes is demonstrated in the use of RecBCD enzyme (J. Biol. Chem. 2006). 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). In addition, the biochemical analysis of DNA specific sequences, restriction enzymes and the presence of modified enzymes, hyperthermotolerant bacteria and novel isoenzymes and their characteristics were analyzed in detail (Appl.Environ.Micro-biol.).