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

基本信息

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

项目摘要

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。

细胞生物的基因组复制是通过在复制的起源处特异性切割的双链DNA来启动的。该反应发生在动态的高阶复合物中，其中引发剂蛋白在复制的起源处形成。了解这种高阶复合物的形成模式和结构变化对于阐明基因组复制起始反应及其调节机制极为重要。因此，研究人员的研究旨在阐明双链DNA裂解反应的普遍原则，作为一个特定目标，他旨在了解启动蛋白（Tmadnaa）形成的高阶络合物（TMADNAA）的高阶模式和调节，并从高热粒细胞膜中产生的蛋白质（TMADNAA）和复制点（TMA-arivication）。（1）我们确定了TMADNAA多聚体形成所需的最小TMA-oricor功能区域，以及用于功能结构鉴定的最小TMA-ORID功能区域，并提出了一个基本模型的Oric裂解模型。首席研究人员在日本遗传学协会第80届会议上介绍了研究结果，并获得了最佳论文奖。目前，这项研究正在准备提交论文。（2）分析TMADNAA多聚体形成的DNAA相互作用，我们预测了几种氨基酸残基，这些氨基酸残基被认为对基于TMADNAA多组的结构模型而言对DNAA相互作用很重要。将突变引入每个这些氨基酸残基中，并构建了Tmadnaa突变体，并进行了生化分析。一些突变体缺乏多聚体的能力。（3）使用DNASE I足迹分析来构建一种用于监测ATP结合依赖性结构变化的方法来构建一种方法。几个tmadnaa突变体缺乏依赖ATP的结构变化能力。