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細胞分子生物学Ⅰ 第10回

第10回 2019/6/19

  • 講師:正井 久雄

がん細胞の発生

  • がんの要因としては色々なものがあるが、「複製の阻害」が発ガンの引き金となっていることがわかっている。
  • 停止してしまった複製フォークの適切なプロセッシングは、遺伝的安定性の維持に必須である。
  • 特に大腸菌などの原核生物は複製フォークが一箇所しかないので、複製が停止したらいち早く認識して修復する必要がある。
  • 停止複製フォークを認識するのがPriAタンパク質である。

PriA欠損変異株の表現型

PriAがなくなると、以下のようになる。

  • 増殖速度・生存率の低下、rich media感受性を示す。
  • 線状の形態を示す(SOS反応が一部の細胞で誘導されている)。
  • DNA障害性因子(紫外線、マイトマイシンCなど)に対する感受性の増大
  • 一般的な相同組換え頻度の低下
  • 複製フォーク停止(例えば紫外線処理やチミン飢餓)に応答して誘導される組換え依存性の安定的DNA複製(タンパク合成非存在下での連続的な複製)の欠損

PriAタンパク質の生化学的性質

  • \(\phi X174\) という一本鎖フィードフォワードDNAの複製に必要
  • \(\mathrm{n^{\prime}}\)-pas(primosome assembly site)と呼ばれる小さな一本鎖ヘアピン配列に結合し、プライモソームの形成を促進する。
  • \(\mathrm{n^{\prime}}\)-pasあるいはD-loop構造に依存してATP加水分解およびDNAヘリカーゼ活性を示す。
  • 合成D-loop様構造、あるいはアレストフォーク様構造に統合する。
  • D-loopあるいは停止フォーク構造に特異的に結合する。
  • 複製フォークが停止した際の構造は様々であり、Leading strand, Both strand の時にはPriAはくっつくが、Laggin strandの時はつかない。
  • PriAが苦手とするLaggin strand の方にはRecGが結合してフォークを巻き戻し(退行)、3'末端が近くに来るようにすると、PriAが結合できるようになる。

PriA: まとめ

  • PriAのN末端DNA結合ドメイン内に存在する保存された残基が"3'末端結合ポケット"を構成し、停止フォークの分岐点に存在する新生リーディング鎖の3'末端を特異的に認識する。
  • 停止フォーク分岐点に存在するリーディング鎖3'末端がPriAの結合様式を決定する。
  • PriAは3'末端を分岐点に持つ停止フォークを高親和性結合により安定化する。
  • RecGはPriAの不適切な巻き戻しによるフォークの不安定化を抑制し、その共同作用によって停止フォークの安定化に寄与する。
  • 3'末端結合ポケットの結晶構造解析から、真核細胞のフォーク安定化因子が同定され得る。

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    Published
    Jun 19, 2019
    Last Updated
    Jun 19, 2019
    Category
    細胞分子生物学Ⅰ
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    • 3S 95
    • 細胞分子生物学Ⅰ 14
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