| Project/Area Number |
22K15036
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | DNA修復 / 相同組換え / ミスマッチ修復 / DNA二重鎖切断損傷 / 試験管内再構成 / ツメガエル卵抽出液 / DNA二重鎖切断修復 / 一本鎖アニーリング / Homology-directed repair |
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| Outline of Research at the Start |
相同組換えは、塩基配列の相同性を利用してDNA二重鎖切断損傷を正確に修復する、遺伝情報の安定維持に必須の修復経路である。しかしながら、細胞内には多くの類似配列が存在し、それら配列間での組換えは細胞のがん化や遺伝病の原因となる。類似配列間での誤った組換えは中間体上にミスマッチ塩基を生じ、これにミスマッチ修復（MMR）機構が応答する。本研究では、MMR機構によって誘導される誤った組換えを抑制する反応（抗組換え反応）とミスマッチ塩基を修正する反応を精製タンパク質を用いて試験管内再構成することで、それら２つの反応を制御するメカニズムと抗組換え反応の分子メカニズムの理解を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Homologous recombination (HR) is one of the important pathways to repair DNA double-strand breaks (DSBs). It utilizes the sequence homology around DSB sites to repair DSBs. In this study, I aimed to elucidate the regulatory mechanisms that control the fidelity of HR by reconstituting the reaction using purified proteins. Up to now, I have purified all the factors predicted to be required for the reconstitution. They have almost the same activities as the endogenous proteins in our biochemical experimental system. I divided the reaction required to control the fidelity of HR into three reactions and reconstituted the key reaction in each reaction.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ゲノム中にはよく似た配列が多数存在し、それらは誤った組換えの原因となる。相同組換えの正確性の破綻は、染色体異常や染色体喪失などを引き起こし、それらは細胞のがん化や細胞死につながる。一方で、遺伝的な多様性を生み出すためには、ある程度の配列不一致を許容して組換えを行う必要がある。本研究によって、組換えの正確性を制御する反応が理解されれば、基礎科学だけでなく医学的な側面などへも、重要な知見を提供できることが期待される。
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