ゲノム複製開始点の2重鎖DNAを特異的に開裂する蛋白質高次複合体のメカニズム

在基因组复制起点特异性切割双链 DNA 的高阶蛋白质复合物的机制

• 批准号: 07J03615
• 负责人: 尾崎 省吾
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J03615/
• 关键词: ゲノム複製; タンパク質-DNA高次複合体; DNA2重鎖開裂; 複製開始点; 蛋白質構造変化; AAA+蛋白質; 変異体解析; 構造-活性相関

細胞生物のゲノム複製は複製開始点の2重鎖DNAを特異的に開裂することで開始される。この反応はイニシエーター蛋白質が複製開始点上で形成する動的な高次複合体中で起こる。この高次複合体の形成様式と構造変化を理解することは、ゲノム複製開始反応とその制御メカニズムを解明する上で非常に重要である。そこで研究代表者は2重鎖DNA開裂反応の普遍原理を明らかにすることを研究目的とし、特に当面の目標として、超好熱性真正細菌由来の開始蛋白質(tmaDnaA)と複製開始点(tma-oriC)とで形成される高次複合体の形成様式とその制御についての理解を目指した。(1)tmaDnaA多量体形成に必要なtma-oriC最小機能領域及び、機能構造の同定についてtma-oriC最小機能領域を決定し、oriC開裂の基本となるモデルを提唱した。研究代表者は本研究成果を第80回日本遺伝学会大会において発表し、Best Papers賞を受賞した。本研究内容は、現在論文投稿準備中である。(2)tmaDnaA多量体形成のためのDnaA間相互作用解析についてtmaDnaA多量体の構造モデルに基づいてDnaA間相互作用に重要と思われるアミノ酸残基を複数予測した。このアミノ酸残基に変異をそれぞれ導入し、tmaDnaA変異体を構築し、生化学的解析を進めた。いくつかの変異体は多量体形成能を欠損していた。(3)ATP結合依存のtmaDnaA構造変化様式の解析についてDNase Iフットプリント解析を用いて、ATP結合依存の構造変化をモニターする方法を構築した。いくつかのtmaDnaA変異体はATP依存の構造変化能を欠損した。

Cell biology must replicate at the start point of 2-fold DNA specific cleavage. The protein replication start point is the starting point of the higher-order complex. It is very important to understand the formation and structure of higher-order complexes. The representative of this study is to clarify the general principles of DNA cleavage reaction, to understand the purpose of this study, to understand the specific purpose, to understand the origin of super-thermophilic true bacteria, to understand the formation of higher-order complexes, and to understand the control mechanism. (1) tma-oriC minimum energy domain is necessary for the formation of tmaDnaA multi-volume, and the determination of tma-oriC minimum energy domain and oriC cracking is essential for the formation of tmaDnaA multi-volume. The research representatives were awarded the Best Papers Award at the 80th Japan Heritage Society Conference. The content of this study is currently in preparation for submission. (2) Analysis of the interaction between DNA and tmaDnaA in the formation of tmaDnaA many-bodies and the prediction of the interaction between DNA and tmaDnaA residues. The amino acid residues were introduced, constructed and analyzed in biochemistry. There is a lack of energy in the formation of heterogenous multibodies. (3)ATP binding dependency tmaDnaA structure transformation formula analysis, DNase I structure transformation, ATP binding dependency structure transformation method construction. TmaDnaA is a variant of ATP dependent structure.

项目成果

Role for the DnaA sensor 1 motif in the tight affinity for ATP/ADP

DnaA 传感器 1 基序在 ATP/ADP 紧密亲和力中的作用

• 发表时间: 2008
• 作者: Ozaki;et. al.
• 通讯作者: et. al.

A common role of the DUE binding activity of DnaA for the initiation of chromosomal replication

DnaA 的 DUE 结合活性在染色体复制启动中的常见作用

• 发表时间: 2008
• 作者: Ozaki;S. ほか
• 通讯作者: S. ほか

Role for specific residues of DnaA AAA+ domain in duplex DNA unwinding during the initiation of chromosomal replication

DnaA AAA 结构域的特定残基在染色体复制起始过程中双链 DNA 解旋中的作用

• 发表时间: 2007
• 作者: Ozaki;S.;Kawakami;H.;Nakamura;N.;Fujikawa;N.;Kagawa;W.;Yokoyama;S.;Kurumizaka;H.;Katayama;T.
• 通讯作者: T.

DnaA結合因子DiaA蛋白質による複製開始の制御機構

DnaA 结合因子 DiaA 蛋白控制复制起始的机制

• 发表时间: 2007
• 作者: 片山勉;毛谷村賢司;藤川乃り映;石田琢磨;尾崎省吾;末次正幸;藤光和之;香川亘;横山茂之;胡桃坂仁志
• 通讯作者: 胡桃坂仁志

A novel initiation-stimulator DiaA directly promotes ATP-DnaA-specific initiation complexes in E. coli

一种新型起始刺激剂 DiaA 直接促进大肠杆菌中 ATP-DnaA 特异性起始复合物

• 发表时间: 2008
• 作者: Keyamura;K.;Fujikawa;N.;Ishida;T.;Ozaki;S.;Su'etsugu;M.;Fujimitsu;K.;Kagawa;W.;Yokoyama;S.;Kurumizaka;H.;Katayama;T.
• 通讯作者: T.