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Elucidation of regulations of PCNA dynamics by the mismatch repair system

Research Project

Project/Area Number 19K16042
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 43010:Molecular biology-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Kawasoe Yoshitaka  九州大学, 理学研究院, 助教 (60805422)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsPCNAアンローディング / ミスマッチ修復 / クランプローダー複合体 / DNA複製 / ツメガエル卵抽出液 / 試験管内再構成 / PCNA / クランプローダー / アンローディング
Outline of Research at the Start

複製クランプPCNAのDNA上でのダイナミクスは、PCNAを足場として引き起こされる様々な反応を協調的に機能させるために非常に厳密に制御されなければならない。したがって、PCNAアンローディングはPCNAダイナミクスの理解に重要なポイントである。本研究では、生理的な環境を再現できる解析系と生化学的解析系の両方のアプローチから、生体内でのPCNAアンローディングに対するクランプローダー複合体の機能制御、そしてミスマッチ修復機構によるPCNAアンローディングの阻害メカニズムを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

The replication clamp PCNA is an essential factor that functions as a platform for numerous factors involved in DNA replication and repair. The aim of this study is to elucidate regulatory mechanisms of the PCNA unloading reaction by clamp loader complexes and DNA repair systems, especially the eukaryotic mismatch repair system. Analyses using Xenopus egg extracts revealed that the Elg1-RFC complex is the major PCNA unloading complex. Furthermore, purified Elg1-RFC was not sufficient to exhibit PCNA unloading activity in a reconstitution system, suggesting that additional factor(s) may be involved in the regulation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

PCNAのDNA上でのダイナミクスは、DNA複製反応や修復反応を適切に行うために厳密に制御される必要がある。実際、PCNAアンローダーと考えられているElg1の欠失は、ゲノムの変異や染色体再編の頻度を上昇させ、多くの臓器に腫瘍形成が起こることも知られている。本研究におけるPCNAをDNAからアンロードさせる反応の生化学解析により、その制御メカニズムの一端が明らかとなった。また、Elg1-RFCの活性制御因子が存在する可能性も示唆された。本研究成果は、DNA複製完了時の反応に関する知見を与えただけでなく、Elg1-RFCの活性制御因子の同定は腫瘍形成の抑制につながる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Memorial Sloan Kettering Cancer Center(米国)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Human DDK rescues stalled forks and counteracts checkpoint inhibition at unfired origins to complete DNA replication2021

    • Author(s)
      Jones Mathew J.K.、Gelot Camille、Munk Stephanie、Koren Amnon、Kawasoe Yoshitaka、George Kelly A.、Santos Ruth E.、Olsen Jesper V.、McCarroll Steven A.、Frattini Mark G.、Takahashi Tatsuro S.、Jallepalli Prasad V.
    • Journal Title

      Molecular Cell

      Volume: 81 Issue: 3 Pages: 426-441.e8

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2021.01.004

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] WernerヘリカーゼとMutLαエンドヌクレアーゼは一本鎖アニーリングの正確性を制御する2021

    • Author(s)
      河添好孝、織田里美、坂詰彩、久持涼子、高橋達郎
    • Organizer
      第26回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] WernerヘリカーゼとMutLαエンドヌクレアーゼはDNA二重鎖切断修復の正確性を制御する2021

    • Author(s)
      河添好孝、坂詰彩、織田里美、高橋達郎
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] WernerヘリカーゼとMutLαエンドヌクレアーゼは一本鎖アニーリングの正確性を制御する2021

    • Author(s)
      河添好孝、織田里美、坂詰彩、久持涼子、高橋達郎
    • Organizer
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
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  • [Presentation] クロマチンを基質としたミスマッチ修復反応の試験管内再構成に向けた解析2021

    • Author(s)
      福田翔太、河添好孝、高橋達郎
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] WRNヘリカーゼはDNA二重鎖切断修復の正確性維持に重要である2021

    • Author(s)
      河添好孝
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      第38回染色体ワークショップ・第19回核ダイナミクス研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ツメガエル卵抽出液におけるPCNAアンローディングは主にElg1-RFCが担う2019

    • Author(s)
      河添 好孝
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
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      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 九州大学理学部 染色体機能学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~chromosome/

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  • [Remarks] 九州大学理学部 染色体機能学研究室 ホームページ

    • URL

      http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~chromosome/

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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