九州大学大学院の研究グループは、分子生物学の基本原理であり高校生物の教科書にも載っている「染色体DNAの二方向複製」の原理を支える分子機構を解明した。
染色体DNAでは複製起点から左右の二方向に複製反応が進む。高校生物の教科書では、複製反応を先導するヘリカーゼが複製起点に二分子結合し、それらがそれぞれ反対方向（左右の二方向）に進むことによって二方向複製に至る、と記載されている。ヘリカーゼは一本鎖DNAに結合して進行しながら、先方の二重鎖DNAを巻き戻し、一本鎖DNA化してゆく酵素。生じた一本鎖DNAに複製装置が結合してDNA複製を進める。しかし、複製起点で二分子のヘリカーゼがほぼ同時にそれぞれの方向に進むメカニズムは理解されていなかった。
そこで研究グループは、大腸菌の複製起点においてDnaAタンパク質とDNA屈曲因子IHFにより形成される開始複合体とDnaBヘリカーゼとの相互作用や分子動態を複製開始プロセスの各段階ごとに詳細に解析した。
その結果によると、開始複合体は複製起点のDNAを局所的に一本鎖化し、二分子のDnaBヘリカーゼを結合する。そして、二分子のヘリカーゼの一本鎖への結合は順次個々に起こる一方、その進行は相互依存的な共役によって起こる。つまり、１個めのDnaBヘリカーゼの進行は２個めのDnaBヘリカーゼの一本鎖DNA結合によって起こり、２個めのDnaBヘリカーゼの進行は１個めのDnaBヘリカーゼの進行とSSB（一本鎖結合タンパク質）の結合によって起こることが分かった。
これにより、二方向性複製という自然法則のしくみが合理的に理解できるようになった。今後、細胞増殖の制御機構や制御薬剤の研究に大きく貢献することも期待されるとしている。
