규슈대학대학원의 연구그룹은 분자생물학의 기본원리이며 고교생물의 교과서에도 실려 있는 '염색체 DNA의 양방향 복제'의 원리를 지원하는 분자기구를 해명했다.
염색체 DNA에서는 복제 기점으로부터 좌우의 2방향으로 복제 반응이 진행된다. 고등학교 생물의 교과서에서는 복제 반응을 선도하는 헬리카제가 복제 기점에 이분자 결합하여 이들이 각각 반대 방향(좌우의 양방향)으로 진행됨으로써 양방향 복제에 이른다고 기재되어 있다. 헬리카제는 단일 가닥 DNA에 결합하여 진행하면서, 앞쪽의 이중쇄 DNA를 되감아, 단일 가닥 DNA화해 가는 효소. 생성 된 단일 가닥 DNA에 복제 장치가 결합하여 DNA 복제를 진행시킨다. 그러나, 복제 기점에서 2분자의 헬리카제가 거의 동시에 각각의 방향으로 진행하는 메카니즘은 이해되지 않았다.
그래서 연구 그룹은 대장균의 복제 기점에서 DnaA 단백질과 DNA 굴곡 인자 IHF에 의해 형성되는 개시 복합체와 DnaB 헬리카제의 상호작용이나 분자 동태를 복제 개시 프로세스의 각 단계마다 상세하게 해석했다.
그 결과에 따르면, 개시 복합체는 복제 기점의 DNA를 국소적으로 단일 가닥화하고 이중 분자의 DnaB 헬리카제에 결합한다. 그리고, 2분자의 헬리카제의 단일 가닥에 대한 결합은 순차적으로 개별적으로 일어나는 반면, 그 진행은 상호 의존적 공액에 의해 일어난다. 즉, 첫 번째 DnaB 헬리 케이즈의 진행은 두 번째 DnaB 헬리 케이즈의 단일 가닥 DNA 결합에 의해 일어나고, 두 번째 DnaB 헬리 케이즈의 진행은 첫 번째 DnaB 헬리 케이즈의 진행과 SSB (단일 가닥 결합 단백질)의 결합에 의해 일어나는 것을 알았다.
이로써 양방향 복제라는 자연법칙의 구조를 합리적으로 이해할 수 있게 되었다. 향후, 세포 증식의 제어 기구나 제어 약제의 연구에 크게 공헌할 것도 기대된다고 하고 있다.
