Study on molecular structure-function relationship of E..coli DnaA protein

大肠杆菌DnaA蛋白分子结构与功能关系的研究

基本信息

  • 批准号:
    08680695
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1996
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1996 至 1997
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Specific aims : DnaA protein has high affinity for ATP/ADP.Tne ATP-bound form is active for initiation of DNA replication, but the ADP-bound form is not. The first purpose of this work is to reveal mechanism of conformational change of the protein, based on identification of amino acid residue responsible for the ATP-binding. Especially, identification of the residue interacting with phosphate in the gamma position of ATP is most important to know the activation mechanism of the protein. The second purpose is to identify the protein's domain to regulate its activity. For this, dnaA mutants that show lethality for cells bearing the wild-type allele, due to occurrence of excessive initiations will be isolated and biochemical analyzes of the mutant proteins will be performed.Results and Discussion : Affinity labeling using an ATP-analog that contains modified phosphate at the gamma position and determination of amino acid residue that is covalently bound to this analog suggested that Lys-415 residue interacts with the gamma phosphate of ATP.Next, by site-directed mutagenesis this residue was replace with other ones, and such mutant proteins were purified. Analyzes of these suggested that Lys residue is necessary for activation of the protein by ATP (manuscript in preparation). In the second project, by introducing random mutation in the dnaA cistron, we obtained three dnaA mutant genes that show lethality for cells-bearing the wild-type allele. Sequencing indicated that mutations appear in a distinct region between the ATP-binding domain and the DNA-binding domain of DnaA protein. Purification and characterization of a mutant DnaA isolated here revealed that this mutant protein lacks affinity for ATP but sustains replication activity. These results indicate an importance of conformation of this distinct region for regulation of DnaA function, being a critical finding in study of structure function relationship of the protein.
具体目标:DnaA 蛋白对 ATP/ADP 具有高亲和力。ATP 结合形式对于启动 DNA 复制具有活性,但 ADP 结合形式则不然。这项工作的第一个目的是基于负责 ATP 结合的氨基酸残基的鉴定,揭示蛋白质构象变化的机制。特别是,鉴定与 ATP γ 位磷酸盐相互作用的残基对于了解蛋白质的激活机制至关重要。第二个目的是确定蛋白质的结构域以调节其活性。为此,由于过度起始的发生,对带有野生型等位基因的细胞表现出致命性的 dnaA 突变体将被分离,并对突变蛋白进行生化分析。 结果和讨论:使用 ATP 类似物进行亲和标记,其中包含在γ位上修饰磷酸盐并测定与该类似物共价结合的氨基酸残基表明Lys-415残基与ATP的γ磷酸盐相互作用。接下来,通过定点诱变将该残基替换为其他残基,并纯化这种突变蛋白。对这些的分析表明,Lys 残基对于 ATP 激活蛋白质是必需的(手稿正在准备中)。在第二个项目中,通过在 dnaA 顺反子中引入随机突变,我们获得了三个 dnaA 突变基因,这些基因对携带野生型等位基因的细胞显示出致命性。测序表明突变出现在 DnaA 蛋白的 ATP 结合域和 DNA 结合域之间的不同区域。此处分离的突变体 DnaA 的纯化和表征表明,该突变体蛋白缺乏 ATP 亲和力,但维持复制活性。这些结果表明这个独特区域的构象对于 DnaA 功能调节的重要性,是蛋白质结构功能关系研究的一个关键发现。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
片山 勉: "The nucleoid protein H-NS facilitates chromosome DNA replication in Escherichia coli dnaA mutants." J.Bacteriol.178. 11512-11516 (1996)
Tsutomu Katayama:“类核蛋白 H-NS 促进大肠杆菌 dnaA 突变体中的染色体 DNA 复制。J.Bacteriol.11512-11516 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
黒川 健児: "A stimulation factor for hydrolysis of ATP bound to DnaA protein,the initiator of chromosomal DNA replication in Escherichia coli." Biochem.Biophys.Res.Commun.(印刷中).
Kenji Kurokawa:“与 DnaA 蛋白结合的 ATP 水解的刺激因子,大肠杆菌中染色体 DNA 复制的启动子。”(正在出版)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Kubota, T.: "Conformational transition of DnaA protein by ATP : structural analysis of DnaA protein, the initiator of Escherichia coli chromosome replication." Biochem.Biophys.Res.Commun.232. 130-135 (1997)
Kubota, T.:“ATP 引起的 DnaA 蛋白构象转变:DnaA 蛋白的结构分析,大肠杆菌染色体复制的启动子。”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Katayama, T.: "Overinitiation of chromosome replication in the Escherichia coli dnaAcos mutant depends on activation of oriC function by the dam gene product." Mol.Microbiol. 25. 661-670 (1997)
Katayama, T.:“大肠杆菌 dnaAcos 突变体中染色体复制的过度启动取决于 dam 基因产物对 oriC 功能的激活。”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
片山 勉: "大腸菌染色体DNA複製の開始:DnaAと開始制御装置の機能" 細胞工学. 15・1. 23-31 (1996)
Tsutomu Katayama:“大肠杆菌染色体DNA复制的启动:DnaA和启动控制器的功能”《细胞工程》15・1(1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

KATAYAMA Tsutomu其他文献

KATAYAMA Tsutomu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('KATAYAMA Tsutomu', 18)}}的其他基金

Molecular mechanisms on the replication initiation which leads to loading of the helicase and the regulatory systems for the replication initiation
导致解旋酶加载的复制起始的分子机制和复制起始的调节系统
  • 批准号:
    17H03656
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Systematic analysis on the inter-gene regions of the Escherichia coli genome
大肠杆菌基因组基因间区域的系统分析
  • 批准号:
    24657004
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Molecular analyses on the replication initiation complex and its novel regulatory factors in E. coli
大肠杆菌复制起始复合物及其新型调控因子的分子分析
  • 批准号:
    22370064
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
High-order Structure-based Molecular Mechanisms in Replicational Initiation Complex Formation, DNA Unwinding, and Dissociation
复制起始复合体形成、DNA 解旋和解离中基于高阶结构的分子机制
  • 批准号:
    19370077
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Protein Dynamics in Complex Apparatus for the Initiation and Regulation of the Chromosomal Replication
染色体复制启动和调节的复杂装置中的蛋白质动力学
  • 批准号:
    16370081
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
STRUCTURE AND FUNCTION OF MOLECULRAR SWITCH FOR CHROMOSOMAL REPLICATION
染色体复制分子开关的结构和功能
  • 批准号:
    14380330
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
STUDY ON RATIONAL DEVELOPMENT OF NOVEL ANTIBIOTICS TAGRETING DnaA DOMAIN IV
靶向DnaA结构域IV的新型抗生素的合理开发研究
  • 批准号:
    13558090
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
REGULATORY MACHINERY FOR THE E. COLI CHROMOSOMAL REPLICATION CYCLE
大肠杆菌染色体复制周期的调节机制
  • 批准号:
    12680677
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Interaction between the replicational initiator DnaA and the DNA polymerase components
复制起始子 DnaA 和 DNA 聚合酶组分之间的相互作用
  • 批准号:
    10680616
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

三组氨酸核苷酸结合蛋白2通过调控线粒体蛋白翻译保护心梗后心脏功能的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
PRMT1精氨酸甲基化NONO促进结直肠癌侵袭转移的机制研究
  • 批准号:
    81902867
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.5 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于核苷酸切除修复通路参麦方对奥沙利铂治疗结直肠癌的增敏机理
  • 批准号:
    81803926
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
双向调控模式识别受体(PRRs)逆转肿瘤化疗抵抗的药物分子设计
  • 批准号:
    81803358
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
COLD-PR-PCR结合两核苷酸合成测序(SDBA)研究低丰度基因突变
  • 批准号:
    61801071
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了