比較ゲノム構造解析と生化学的再構成による細菌核様体構築原理の探索

通过比较基因组结构分析和生化重建探索细菌类核构建原理

• 批准号: 07J02998
• 负责人: 金 重伯
• 金额: --
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 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-07J02998/
• 关键词: 染色体; 原子間力顕微鏡; 大腸菌

・核様体の基本構造構築原理の究明:1.精製したプラスミドDNAと精製したHUやIHF、とから40nmファイバーを安定に再構成する方法を確立する。2.HUとプラスミドから再構成したファイバーを基本に、それに対するIHF、H-NS、Fisといったタンパク質添加の効果を調べる。-結果:プラスミド構造体の単離方法を確立し、大腸菌染色体構造の一つのビーズはRNAポリメラーゼなどを含む転写活性構造だったことを明らかにした。さらに、試験管内で精製プラスミドDNAを精製RNAポリメラーゼを用いて転写を起こしたところ、精製構造タンパク質(HU,Fis,H-NS)が加えた場合、転写効率が上がり約30nmのファイバーが作られることを確認した。その結果、大腸菌の染色体構造タンパク質は転写活性に大事な役割をしていることを明らかにした。核様体の30nmファイバー構造の顕微鏡観察方法の確立はゲノム上の転写活性部位を識別し、遺伝子の発現と染色体構造の関係を明らかにする手掛かりになると考えられる。・Dpsの発現制御機構の解明:1.酸化ストレス下におけるゲノム構造の観察/欠損株を用いた解析/強制発現系における解析-結果:大腸菌染色体の単離方法を確立し、バクテリア染色体も真核生物染色体と同様の高次構造が存在することを明らかにした。特に凝縮されている構造はDpsタンパク質が関連されていることを証明した。・菌界における凝集機構の普遍性と特異性:1.各制御因子の菌界における分布、ならびにDPSプロモーターにおける制御因子の結合部位の同定から菌界におけるDps発現制御系の進化的側面を明らかにする。2.代表種を用いて実際に予測された制御系が働いているかどうかを調べる。-結果:葡萄状球菌染色体の構造解析に成功し、大腸菌染色体で観察された高次構造は菌界全般のバクテリア染色体に普遍的に存在することを明らかにした。

・实验核体的基本结构：1。建立一种重建纯化的质粒DNA，纯化的HU和IHF以及40nm纤维的方法。 2。基于从HU和质粒重建的纤维，检查诸如IHF，H-NS和FIS等蛋白质添加的影响。 - 结果：建立了一种质粒结构分离方法，并揭示了大肠杆菌染色体结构的珠子之一是含有RNA聚合酶的转录活性结构。此外，当添加纯化的RNA聚合酶在测试管中进行纯化的质粒DNA时，添加纯化的结构蛋白（HU，FIS，H-NS）时，会增加转移效率并产生约30 nm的光纤。我确认。结果，大肠杆菌的染色体染色体蛋白在转录活性中起着重要作用。核体30nm纤维结构的显微镜观察方法的建立被认为是识别基因组上转移活性位点并阐明基因表达与染色体结构之间的关系的线索。・阐明DPS表达控制机制：1。使用氧化应激分析的分析/强制表达分析：已建立的大肠杆菌染色体方法，以及细菌染色体和核心。生物染色体。特别是，冷凝结构证明了DPS蛋白是相关的。・细菌世界中总体机制的普遍性和特异性：1。细菌世界中每个控制因子的分布和DPS启动子中控制因子的连接位点揭示了DPS表达控制系统的进化方面细菌世界做。 2。研究预测的控制系统是否正在使用代表性物种进行工作。 - 结果：类似葡萄的stelon染色体的结构分析是成功的，并且发现在大肠杆菌染色体中观察到的较高水平结构在整个细菌世界的细菌染色体中是普遍的。

项目成果

Transcription-coupled nucleoid architecture in bacteria

• DOI: 10.1111/j.1365-2443.2007.01125.x
• 发表时间: 2007-10-01
• 期刊: GENES TO CELLS
• 影响因子: 2.1
• 作者: Ohniwa, Ryosuke L.;Morikawa, Kazuya;Takeyasu, Kunio
• 通讯作者: Takeyasu, Kunio