川上 広宣（Hironori Kawakami）

職名	准教授(Associate Professor)
学位	博士（薬学）
専門分野	分子生物学 生化学 酵母遺伝学、大腸菌遺伝学
略歴	九州大学薬学部薬学科　卒業 九州大学大学院薬学府医療薬科学専攻博士課程　修了 日本学術振興会特別研究員ＰＤ 九州大学大学院薬学研究院　助手 米国コールドスプリングハーバー研究所　博士研究員 （日本学術振興会海外特別研究員、上原記念生命科学財団フェロー） 九州大学大学院薬学研究院　助教
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SDGsの取組み

主な研究課題

ゲノム複製の維持制御のメカニズムの解明

　細胞性生物は細胞の設計図であるゲノムを正確に複製し、娘細胞に等しく伝えます。このシステムが破綻するとゲノム異常やがんの原因となるため、細胞内で厳密かつ巧妙に機能する必要があります。しかし、このシステムは複雑で、依然不明な点が多く残されています。このシステムの根幹部分は進化の過程で微生物からヒトまで高度に保存されますので、微生物を単純なモデル系とみなして解析するアプローチが有効です。我々はゲノム複製の維持制御がどのようなメカニズムで実現するかを、分子生物学・生化学・遺伝学・バイオインフォマティクスなどを組み合わせて統合的に理解し、微生物からヒトまで保存されうる新たな共通原理として提唱していきます。がんは日本人の死因１位であり、山口県や山陽小野田市においても同様です。本研究を通じてゲノムの共通原理を俯瞰することで、がん治療や長寿実現に向けた新たな創薬基盤を提示することにつながると期待できます。また、微生物は人体に共生したり脅威ともなりますので、得られた知見を感染症制圧など微生物に関するQOL向上に向けた取り組みへ還元したいと考えています。

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主な著書・論文

1. Yoshida, R., Ozaki, S., Kawakami, H., and Katayama, T. (2023) Single-stranded DNA recruitment mechanism in replication origin unwinding by DnaA initiator protein and HU, an evolutionary ubiquitous nucleoid protein. Nucleic Acids Res. 51, 6286-6306
2. Kawakami, H., Muraoka, R., Ohashi, E., Kawabata, K., Kanamoto, S., Chichibu, T., Tsurimoto, T., and Katayama, T. (2019) Specific basic patch-dependent multimerization of Saccharomyces cerevisiae ORC on single-stranded DNA promotes ATP hydrolysis. Genes Cells 24, 608-618
3. Katayama, T., Kasho, K., and Kawakami, H. (2017) The DnaA cycle in Escherichia coli: activation, function and inactivation of the initiator protein. Front. Microbiol. 8, 2496
4. Sakiyama, Y., Kasho, K., Noguchi, Y., Kawakami, H., and Katayama, T. (2017) Regulatory dynamics in the ternary DnaA complex for initiation of chromosomal replication in Escherichia coli. Nucleic Acids Res. 45, 12354-12373
5. Shimizu, M., Noguchi, Y., Sakiyama, Y., Kawakami, H., Katayama, T., and Takada, S. (2016) Near-atomic structural model for bacterial DNA replication initiation complex and its functional insights. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 113, E8021-E8030
6. Kawakami, H, Ohashi, E., Tsurimoto, T., and Katayama, T. (2016) Rapid purification and characterization of mutant origin recognition complexes in Saccharomyces cerevisiae. Front. Microbiol. 7, 521
7. Kawakami, H., Ohashi, E., Kanamoto, S., Tsurimoto, T., and Katayama, T. (2015) Specific binding of eukaryotic ORC to DNA replication origins depends on highly conserved basic residues. Sci. Rep. 5, 14929
8. Sun, J., Evrin, C., Samel, S., Fernández-Cid, A., Riera, A., Kawakami, H., Stillman, B., Speck , C., and Li, H. (2013) Architecture of a helicase loading intermediate containing ORC-Cdc6-Cdt1-MCM2-7 on DNA reveals similarity to DNA polymerase clamp loading complexes. Nat. Struct. Mol. Biol. 20, 944-951
9. Sun, J., Kawakami, H. (joint first author), Speck, C., Zech, J., Stillman, B., and Li, H. (2012) Cdc6-induced conformational changes in ORC bound to origin DNA revealed by cryo-electron microscopy. Structure 20, 533-544
10. Kawakami, H. and Katayama, T. (2010) DnaA, ORC, and Cdc6: similarity beyond the domains of life and diversity. Biochem. Cell Biol. 88, 49-62
11. Kawakami, H., Keyamura K., and Katayama, T. (2005) Formation of an ATP-DnaA-specific initiation complex requires DnaA arginine 285, a conserved motif in the AAA+ protein family. J. Biol. Chem. 280, 27420-27430

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主な国際・国内活動

• 日本分子生物学会
• 日本生化学会
• 日本遺伝学会
• 日本バイオインフォマティクス学会
• 日本ゲノム微生物学会
• 文部科学省 科学技術・学術政策研究所 科学技術動向研究センター 科学技術専門家ネットワーク 専門調査員