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1. 细胞が生命を维持し子孙を残すには、染色体を１回だけ复製して正确に２倍化することが必要。これにより细胞分裂したあと染色体コピー数が元にもどる。しかしながら复製を１回だけに制御するメカニズムはまだよく理解されていない。
2. 大肠菌の复製开始タンパク质顿苍补础を活性化するシステムが自律的なフィードバック机构をもつことを初めて解明した。つまり、活性化した顿苍补础タンパク质によって、このシステムが机能抑制される。もしこの机构がはたらかないと过剰な复製が起こる。
3. 细胞が増殖し生命を维持するための基本原理の理解に加え、自律的な人工细胞の创成や新规な抗菌剤の开発の基础となることが期待される。

　细菌からヒト细胞まで大体の细胞では染色体のコピー数が厳密に决まっています。これは遗伝子が适切に働くため、また、ゲノムを子孙へ伝达するために极めて重要なことです。染色体のコピー数は、染色体の复製を适切に制御することよって保たれます。つまり、细胞分裂の前に、染色体の复製が正确に１回だけ起こるので、染色体コピー数が正确に２倍化します。よって、细胞分裂后に染色体コピーはまた元に戻ります。「染色体の复製が１回だけ起こる」のは、染色体の复製の「开始反応」が正确に１回だけ起こるように制御されているからです（染色体复製の１回性）。しかし、この制御のメカニズムはまだよくわかっていません。
　九州大学大学院薬学研究院の片山　勉教授らのグループは、大腸菌の染色体複製の１回性を保つため、複製の開始反応を進めるタンパク質DnaAの活性化システムがフィードバック制御されていることを初めて解明しました。大腸菌の複製開始タンパク質DnaAはATP結合型（ATP-DnaA）となって、染色体DNAの複製起点で高次な複合体を形成します。その複合体は、複製起点DNAの構造変化をもたらして、複製開始反応を進めます。細胞内には不活性なADP結合型DnaAタンパク質（ADP-DnaA）が多量に存在しており、適切なタイミングで活性があるATP-DnaA に変換されます。しかしながら、ATP-DnaAが過剰につくられると、過剰な複製開始反応を起こし、染色体複製の１回性が破綻します。
　ADP-DnaA をATP-DnaA に変換する反応を主に進める因子はDARS2という染色体のDNA因子です。DARS2には、ADP-DnaAに加え、DNA結合タンパク質であるFisとIHFとが結合して複合体を形成します。この複合体（DARS2-IHF-Fis）が、ADP-DnaAからADPを解離してATP-DnaA に変換します。IHFやFisは多様な遺伝子の調節因子として働きますが、特にFisは細胞が増殖している期間に多量に存在します。今回、ATP-DnaAの割合があるレベルまで達すると、DARS2のFis結合部位にATP-DnaAが結合して、FisとDARS2との結合を阻害することが解明されました。つまり、ATP-DnaAの割合が複製開始を適切に進めるレベルまで達するとDARS2の機能が自動的に抑制される、ということが解明されたのです。実際、Fisの結合が阻害されないようなDARS2の変異体では過剰な複製開始が起こるようになりました。この制御はATP-DnaAの割合が十分に上がるとDARS2の機能を阻害するという負のフィードバックシステムということができます。複製開始後はATP-DnaAのATP加水分解が徐々に進むのでやがて再びADP-DnaAが多量となります。そして細胞分裂が起こり、DARS2は再びFisと結合できるようになるのでしょう。
　本研究は、细胞増殖における生命の原理を理解するため本质的に重要な分子メカニズムを解明したものです。またゲノム解析から顿础搁厂2は病原菌を含む多くの细菌种に存在すると思われますので新たな抗菌剤の开発にも有用となるでしょう。
　本研究はJSPS科研費 （JP20H03212, JP17H03656, JP21K19233）の助成を受けたものです。

• 九州大学＿研究成果「ケ?ノムDNA複製開始を制御する新規 DNA 因子の発見」
• 九州大学＿研究成果「染色体 DNA の複製開始複合体の精密構造か?初めて見えるように」

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