集合系マシーナリーのモデル細胞としての高度好熱菌T.thermophilus

嗜热嗜热菌作为集体机器的模型细胞

基本信息

批准号：
11169224
负责人：
倉光成紀
金额：
$ 5.25万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11169224/
关键词：
MutM MutY UvrA UvrB UvrC UvrD MutS MutL 高度好熱菌 Thermus thermophilus HB8 構造生物学構造ゲノム科学ゲノム解析 X線結晶解析 DNA修復系アミノ酸代謝系

项目摘要

高度好熱菌Thermus thermophilus HB8のゲノム解析をほぼ完了した(理化学研究所との共同研究)。その結果によれば,T.thermophilus HB8のゲノムサイズは2Mbpで,約2000個の遺伝子からなり,DNA修復に関与する酵素は約50種類存在することが明らかになった。これまでに,塩基除去修復系のMutM,MutY,EndoV,ヌクレオチド除去修復系のUvrA,UvrB,UvrC,UvrD,組換え修復系のRecA蛋白質,その他,DNA polymerase I,DNA ligase等についての,遺伝子のクローニング・蛋白質の量産化・精製・結晶化を行った。さらに,UvrB,MutM,photolyase,DNA polymerase Iについては,立体構造解析を行った。その中で,UvrA,UvrB,UvrCの他,ミスマッチ修復系のMutS,MutLは,集合系マシーナリーを形成していた。また,酸化傷害修復系のMutMとMutYは,酸化された塩基を修復するための基質特異性が相補し合っていることが示唆された。MutMについては立体構造解析を完了したので,その結果を基にして,酸化傷害DNA基質との反応機構を推定することができた。それを基にして,触媒基と考えられる2つのグルタミン酸やリジン残基を置換した変異型酵素を作製し,傷害DNAを含む基質との反応を解析した結果,より詳細な反応機構が明らかにすることができた。

我们已经基本完成了高度嗜热细菌Thermus thermophilus HB8的基因组分析（与RIKEN联合研究）。结果显示，嗜热菌HB8的基因组大小为2 Mbp，由约2000个基因和约50种参与DNA修复的酶组成。到目前为止，我们已经研究了碱基切除修复系统MutM、MutY和EndoV的基因，核苷酸切除修复系统UvrA、UvrB、UvrC和UvrD的基因，重组修复系统RecA蛋白，以及其他基因，例如DNA聚合酶I和DNA连接酶。我们对蛋白质进行了克隆、批量生产、纯化和结晶。此外，还对 UvrB、MutM、光裂合酶和 DNA 聚合酶 I 进行了 3D 结构分析。其中，UvrA、UvrB、UvrC以及错配修复系统MutS和MutL组成了一个集体机制。还提出氧化损伤修复系统 MutM 和 MutY 具有修复氧化碱基的互补底物特异性。由于我们已经完成了MutM的三维结构分析，因此我们能够根据结果推断与氧化损伤的DNA底物的反应机制。基于此，我们创建了一种突变酶，其中两个被认为是催化基团的谷氨酸和赖氨酸残基被取代。通过分析与含有受损DNA的底物的反应，揭示了更详细的反应机制我能够做到这一点。