染色體分離的結構與機制研究

生物體的繁殖必需經過遺傳物質之複製且複製後之染色體DNA 須進一步的分配 或分離,藉以確保遺傳物質被正確地保留。在真核生物中,複製後的染色體係 通過有絲分裂之紡錘體進行分離,不同於真核生物,細菌染色體分離主要是受 ParABS 系統所調控。不論是真核亦或是原核生物,其染色體分離的過程皆有 著廣泛且詳細的了解。然而,獨立於真核和原核生物外第三種生命型態「古細 菌(archaea)」,其染色體分離之詳細機轉仍尚未釐清且缺乏相關資訊。近期的 研究成功定義出兩個參與於古細菌染色體分離之相關蛋白,SegA 與SegB。然 而,目前的研究對SegA 和SegB 仍然缺乏蛋白質結構以提供更深入的資訊去釐 清詳細的古細菌染色體分離機轉。在此計畫中我們將結合各項生物功能與生物物 理之技術以探討SegA 與SegB 之間的相互關係。希望藉由不同的成員的組合提 供更多的細節,以期能夠更深入的了解古細菌染色體分離的過程與詳細的機轉。 此計畫的實驗結果將提供染色體分離中缺失的板塊,並闡述古細菌染色體分離確 切之機轉。

參與DNA複製重新起始受損複製叉的蛋白質結構與功能研究

在所有生物體中,遺傳信息的精確和可靠的複製是維繫生存所必要的。然而,當細胞遭受UV、環境中不同因子的壓力 亦或是其他傷害時,常會造成DNA 模板損傷而使得DNA 複製過程中斷,細胞為了存活必須有重新活化複製過程的機 制。在細菌中,這個機制被稱為「DNA 複製重啟」,這整個過程是被一群統稱為引物合成體(primosome)的蛋白質 所調控。因此對於細菌而言,從新起始修補後的複製叉成為主要的維持生命的後勤程序。將基因合成所需的整個蛋白 組重新集合於受損的基因上需要結合參予在基因複製、重組、修補三方面的各種蛋白,因此提供一個欲維持基因體正 常功能所需的各種方面的連結。在革蘭氏陽性細菌中,依賴於PriA 的途徑是主要的複制重啟機制,並且需要引子合成體的成員PriA,DnaD,DnaB,DnaC/I 複合體。在這個題目中,我們將研究這些蛋白質的結構和功能以及他們之間相 互作用的機制。

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Hsiao, Chwan-Deng