DNA複製開始の制御機構を解明 RepEの二量体構造の解析に成功(2007.11.16)

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理学研究科の三木邦夫・教授(構造生物学)、中村顕・博士研究員らの研究グループは、和田千惠子・生命科学研究科研究顧問、理化学研究所研磨研究所との共同研究で、大腸菌に存在するFプラスミドのDNA複製開始反応を制御するメカニズムを解明した。11月12日の米国科学誌「米国アカデミー紀要」に掲載される。

研究グループは、大腸菌Fプラスミドの複製を開始するタンパク質RepEの二量体と結合するDNAとの複合体を、放射線解析を利用して、その結晶構造の決定に成功した。それにより、単量体のときはDNA複製を開始させ、二量体のときはDNA複製を開始させないRepEの立体構造を比較することが可能になった。

RepEの構造は、2つの機能単位(ドメイン)とそれをつなぐリンカーからなるが、単量体と二量体ではリンカーの立体構造が変化しており、2つのドメインの配置が変化していることが分かった。また、二量体から単量体への変換反応のさい、RepEのリンカーに分子シャペロンタンパク質が作用することが予想される。

これまでに、単量体から二量体への変換過程には、大きな立体構造の変化が予想されていたものの、二量体の立体構造は明らかになっていなかった。今回多くの工夫によって結晶化に成功し、解析が可能になった。

三木教授は、「タンパク質が二量体から単量体になることで働きを変えるようすを構造で見ることができる、珍しい例だ」と話す。

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