DnaA複製開始活性を複製周期と共役して抑制する因子Hdaの機能制御メカニズム

Hda 因子的功能控制机制，与复制周期一起抑制 DnaA 复制起始活性

• 批准号: 18770155
• 负责人: 末次 正幸
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18770155/
• 关键词: 大腸菌; DNA複製

染色体の複製開始反応は細胞周期中ただ1回のみ起こるよう厳密に制御されている。大腸菌DnaAはATP結合型で複製開始を引き起こす。DnaAに結合したATPは、DnaA不活性化因子HdaとDNA装着型クランプ(DNAポリメラーゼIIIβサブユニット)とに依存して加水分解され、不活性なADP結合型DnaAが産生する。このDnaA制御システムはRIDAと呼ばれ、重複複製を抑制するために必須である。本研究ではまず、hda翻訳がこれまで推測されていた開始コドン(GUG)よりも15コドン下流に位置するCUGから開始していることを見いだした。大腸菌において翻訳効率が著しく低いCUGを開始コドンとして利用している遺伝子はこれが初めてであり、Hdaの細胞内量が氏いことと関連していると思われる。同定した開始コドンより翻訳したHdaは高活性体として精製された。さらにdaは、ADP特異的に結合能を示し、ATPや他のヌクレオチドとは結合しないというユニークな性質を持っていた。ADP結合型Hdaは単量体として存在し、RIDA再構成系においてDnaA結合ATPの加水分解活性を示した。一方、DP非結合型HdaはRIDAに不活性なホモ多量体を形成した。DNA装着型クランプとの結合能はADP結合型、非結合型Hdaに関わらず見られたものの、続くDnaAとの相互作用にはADP結合型Hdaが必要であった。おそらく、DP結合によるHdaの活性化には、モノマー化によるDnaA相互作用部位の露出が関与していると考えられる。さらに我々は細胞内においてもHdaがADP結合型として存在していること、またADP結合がHdaの細胞内機能に重であることを見いだした。以上の結果はHdaがADP結合1解離を通してDnaA不活性化システムの発動を制御するスイッチとして働く可能性を提唱するものである。

Chromosome replication begins in reverse, and cell cycle begins in reverse. E. coli DnaA is an ATP-binding type. DnaA binding to ATP, DnaA inactivation factor Hda, DNA-loaded form, dependent on hydrolysis, inactive ADP-bound DnaA production The DNA-controlled system is required to prevent duplication. In this study, we hypothesized that the CUG began at the downstream position of the 15 th floor. E. coli cell growth rate is low. CUG cell growth rate is low. At the same time, the high activity substance was refined. ADP specific binding energy is shown, ATP and other binding properties are maintained. ADP-bound Hda is present in bulk form, and RIDA reconstitutions are indicative of ATP binding activity. One side, DP non-binding type Hda RIDA is inactive and forms multiple quantities. The binding energy of DNA-loaded HDA is different from that of ADP-bound HDA, which is different from that of ADP-bound HDA. The activation of Hda by DP binding is related to the exposure of DnaA interaction sites. In addition, the intracellular function of ADP binding to Hda was also studied. The above results suggest that HDA can be dissociated from DNAA without activation.

项目成果

An isolated Hda-clamp complex is functional in the regulatory inactivation of DnaA and DNA replication

分离的 Hda-clamp 复合物在 DnaA 和 DNA 复制的调节失活中发挥作用

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Struct. Biol. 156
• 作者: Kawakami;H.;Su'etsugu;M.;Katayama;T.
• 通讯作者: T.

大腸菌染色体の複製開始制御機構の発動メカニズム

大肠杆菌染色体复制起始控制机制的激活机制

• 发表时间: 2008
• 作者: 末次正幸;藤光和之;片山 勉
• 通讯作者: 片山 勉

The exceptionally tight affinity of DnaA for ATP/ADP requires a unique aspartic acid residue in the AAA+ sensor 1 motif

• DOI: 10.1111/j.1365-2958.2006.05450.x
• 发表时间: 2006-12-01
• 期刊: MOLECULAR MICROBIOLOGY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Kawakami, Hironori;Ozaki, Shogo;Katayama, Tsutomu
• 通讯作者: Katayama, Tsutomu

Involvement of the Escherichia coli folate-binding protein YgfZ in RNA modification and regulation of chromosomal replication initiation

• DOI: 10.1111/j.1365-2958.2005.04932.x
• 发表时间: 2006-01-01
• 期刊: MOLECULAR MICROBIOLOGY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Ote, T;Hashimoto, M;Kato, J
• 通讯作者: Kato, J

細胞周期進行と共役した大腸菌複製開始蛋白質DnaAの活性制御機構

大肠杆菌复制起始蛋白 DnaA 与细胞周期进程耦合的调控机制

• 发表时间: 2007
• 作者: 末次正幸;藤光和之;片山 勉
• 通讯作者: 片山 勉