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ヒトMRNの動的構造解析が明らかにするDNA二本鎖切断修復の分子メカニズム

Publicly Offered Research

Project AreaNovel measurement techniques for visualizing 'live' protein molecules at work
Project/Area Number 17H05883
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

古郡 麻子  大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (90546293)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
KeywordsDNA修復 / 相同組換え / DNA二本鎖切断
Outline of Annual Research Achievements

ヒトMre11/Rad50複合体は様々なゲノムDNA安定維持機構において重要な役割を果たしていることが知られている。特に、DNA二本鎖切断修復機構や相同組換えには必須の因子であることが報告されているが、ヒトMre11/Rad50複合体がDNA上でどう働いているか、またその活性はどのように制御されているかといった詳しい分子機構については不明な点が多い。また、このMre11/Rad50複合体は非常に特徴的なタンパク質構造を持つことが知られている。全長50 nmにも及ぶRad50のcoiled-coilからなる長い腕部の先端にMre11が結合したヘテロ二量体が二つ結合し、リング状ないしはロッド状のヘテロテトラマーを形成することが知られているが、なぜこのような特異なタンパク質構造が必要なのか、またそのタンパク質構造がDNA二本鎖切断修復機構においてどのように機能するかについては未だ不明である。これまで高速原子間力顕微鏡(HS-AFM)を用いて、ヒトMre11/Rad50複合体および真核生物特異的なサブユニットであるNbs1を含むヒトMre11/Rad50/Nbs1複合体の溶液中での構造変化について調べてきた。本年度は更にATPなどのヌクレオチドがタンパク質構造変化に及ぼす影響について解析を行ない、ヌクレオチド存在下でも複合体が極めてダイナミックな構造変化を起こすことを見出した。また、観察されたタンパク質構造変化が種を超えて保存されているかを調べるため、酵母や大腸菌のMre11/Rad50をHS-AFMを用いて観察したところ、ヒトMre11/Rad50で観察されたタンパク質構造の変化がこれらの生物においても極めて良く保存されていることを見出した。現在これらの成果についての学術論文投稿を進めている。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017

All Presentation (5 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Presentation] DNA二本鎖切断修復機構で働くMre11/Ra50/Nbs1複合体の構造と機能2018

    • Author(s)
      古郡 麻子
    • Organizer
      日本遺伝学会第90回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNA二本鎖切断修復機構で働くヒトMre11/Ra50/Nbs1複合体の動的構造解析2018

    • Author(s)
      古郡 麻子
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNA二本鎖切断修復機構で働くMre11/Ra50/Nbs1複合体の構造と機能2018

    • Author(s)
      古郡 麻子
    • Organizer
      日本生化学会第91回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DSB修復で働くMre11/Rad50複合体の生化学的解析2017

    • Author(s)
      古郡 麻子、Chew Theng Lim、David F Leach、真木 寿治
    • Organizer
      日本遺伝学会第89回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNA二本鎖切断修復機構で働くMre11/Rad50/Nbs1複合体の解析2017

    • Author(s)
      古郡 麻子
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(第40回日本分子生物学会)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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