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DNAポリメラーゼ研究におけるゲノム科学的,分子科学的アプローチの融合

Research Project

Project/Area Number 15H06032
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Molecular biology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

大学 保一  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (80619875)

Project Period (FY) 2015-08-28 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsDNA複製 / 突然変異 / DNAポリメラーゼ
Outline of Annual Research Achievements

<Polζゲノム科学的解析に必要な分裂酵母株の作成>
リボヌクレオチドを高頻度の取り込むPolζをコードする変異遺伝子の作成に着手した.第一に,Polε,PolδとPolζのカタリティックドメインのアライメントを作成し,Polζの変異されるべきアミノ酸を特定した.その後,Polζをコードする遺伝子(rev3)をプラスミドにクローニング後,当該アミノ酸が変異した遺伝子を作成した.その遺伝子をcre-loxシステムを用いて,分裂酵母の内在のrev3遺伝子と置換した.この酵母を使用して,細胞内での変異Polζの機能を解析した結果,多少の機能低下は観察されるものの,PolζのDNA合成能は失われていないことが判明した.現在,変異PolζのDNA合成によるリボヌクレオチドの取り込み定量を行っている.今後は,この株を利用して,ゲノムワイドにPolζ合成領域の特定(Pu-seq)を行う.変異Polζ遺伝子をコードする酵母株の作成と並行して,PolζによるDNA合成が必要となる細胞株の樹立もおこなった.Polζ欠損株とPolεの機能が低減した株をかけ合せて結果,PolεとPolζの二重変異株において顕著な増殖阻害が観察された.これは,Polε変異体でゲノム中のPolζの合成領域が拡大していることを示している.よって,Polε変異体において,Polζを対象としたPu-seq実験を行い,Polζがリーディング鎖合成を担うPolεを補助する仕組みを今後検証する.
<細胞内でのPolζの1分子レベルでの観察に必要な酵母株の作成>
PALM法を用いて,Polζの細胞内1分子観察を行うため,Polζのカタリティック因子のN末端にmEos蛍光体が結合した遺伝子の作成に着手した.現在までに,Polζ遺伝子とmEos遺伝子が結合した配列のプラスミド上へのクローニングが完了し,現在,酵母株への導入を行っている.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Sussex(英国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Mapping ribonucleotides in genomic DNA and exploring replication dynamics by polymerase usage sequencing (Pu-seq)2015

    • Author(s)
      A.Keszthelyi, Y. Daigaku, K. Ptasinska, I. Miyabe, A. M. Carr
    • Journal Title

      Nat. Protocol

      Volume: 10 Issue: 11 Pages: 1786-1801

    • DOI

      10.1038/nprot.2015.116

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Polymerase δ replicates both strands after homologous recombination-dependent fork restart2015

    • Author(s)
      I. Miyabe, K. Mizuno, A. Keszthelyi, Y. Daigaku, M. Skouteri, S. Mohebi, T. A. Kunkel, J. M. Murray, A. M. Carr
    • Journal Title

      Nat. Struct. Mol. Biol.

      Volume: 22 Issue: 11 Pages: 932-938

    • DOI

      10.1038/nsmb.3100

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゲノム複製におけるDNAポリメラーゼ間での機能分担と協調性2015

    • Author(s)
      大学 保一、Andrea Keszthelyi、宮部 泉、Antony M. Carr
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2015-08-26   Modified: 2017-01-06  

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