DNA二重鎖切断修復によるゲノム安定性維持機構の4D情報

• Project Area: Chromosome Orchestration System
• Project/Area Number: 18H04709
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 佐々木 真理子 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (50722013)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000); Fiscal Year 2019: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2018: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
• Keywords: DNA二重鎖切断 / ゲノム安定性 / rDNA / 複製阻害 / DNA修復 / DNA複製阻害 / ゲノム不安定化 / 染色体オーケストレーション

Outline of Annual Research Achievements

複製阻害時のDSB修復に関わる新規因子の同定（研究計画１）
2018年度の研究から、Fob1依存的にrDNA不安定化を起こす変異株を同定した。これらの変異株で欠損している遺伝子は、Fob1による複製阻害の下流、つまりDSB修復過程で作用する可能性が考えられる。そこでこれらの変異株において先行研究において確立したDSBアッセイを行うことによって、DSB頻度やDSB修復過程での異常を解析した。またDSB修復時には、ゲノム上のrDNAアレイからいくつかのrDNA配列が切り出された染色体外環状rDNAが算出される。そこで染色体外環状rDNAの量および形状を解析することによって、DSB修復過程で異常が見られるかを解析した。その結果、DSB修復過程で異常が見られる変異株を同定することができた。
新規DSB修復因子がS期以外の細胞周期におけるDSB修復に関わる役割の解明（研究計画２）
I-SceIエンドヌクレアーゼの認識配列をrDNA領域に挿入し、I-SceIを発現させることによってrDNA領域に複製非依存的なDSBを誘導する。そこでI-SceI認識配列をrDNAに挿入するために用いるプラスミドを構築し、rDNA領域内にI-SceI切断部位を持つ酵母株を構築した。今後の研究において、研究計画１で同定した因子がI-SceIによるDSB修復に関与するかを解析し、細胞周期普遍的に作用するのか複製阻害時のDSB特異的に作用するのかを明らかにしたい。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Defects in the NuA4 acetyltransferase complex increase stability of the ribosomal RNA gene and extend replicative lifespan (2019)
  • Author(s): Tsuyoshi Wakatsuki, Mariko Sasaki, Takehiko Kobayashi
  • Journal Title: Genes & Genetic Systems Volume: 94 Issue: 5 Pages: 197-206
  • DOI: 10.1266/ggs.19-00022
  • NAID: 130007760285
  • ISSN: 1341-7568, 1880-5779
  • Year and Date: 2019-10-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The CCR4-NOT complex maintains stability and transcription of rRNA genes by repressing antisense transcripts. (2019)
  • Author(s): Shun Hosoyamada, Mariko Sasaki, Takehiko Kobayashi
  • Journal Title: Molecular and Cellular Biology Volume: 40 Issue: 1
  • DOI: 10.1128/mcb.00320-19
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] クロマチン構造上で起こるDNA複製阻害時のDNA二本鎖切断修復 (2019)
  • Author(s): 佐々木 真理子
  • Organizer: 第37回染色体ワークショップ、第18回核ダイナミクス研究会
• [Presentation] DNA複製阻害時のDNA二本鎖切断修復を制御するメカニズム (2019)
  • Author(s): 佐々木 真理子
  • Organizer: 第42回日本分子生物学会ワークショップ「染色体配列や細胞のダイバーシティに適応した精巧かつ柔軟なゲノム安定性維持機構」
• [Presentation] 複製阻害時のDNA二本鎖切断修復の制御機構 (2019)
  • Author(s): 佐々木 真理子
  • Organizer: 第25回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
• [Presentation] クロマチン構造がDNA複製阻害時のDNA二本鎖切断修復に与える影響 (2019)
  • Author(s): 佐々木 真理子
  • Organizer: 第92回日本生化学会大会ワークショップ「クロマチン構造上で起こる反応の生化学」
  • Invited
• [Presentation] DNA複製阻害時のDNA二重鎖切断修復機構の解明 (2018)
  • Author(s): 佐々木 真理子
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会ワークショップ「進むDNA複製フォークの研究：ゲノム恒常性維持の課題と解決」
• [Presentation] A replisome component Ctf4 suppresses end resection of DNA double-strand breaks at arrested replication forks (2018)
  • Author(s): 佐々木 真理子
  • Organizer: 11th 3R + 3C Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] DNA複製阻害時のDNA二重鎖切断修復機構の解明 (2018)
  • Author(s): 佐々木 真理子, 小林 武彦
  • Organizer: 日本遺伝学会第90回大会
• [Presentation] A replisome component Ctf4 suppresses end resection of DNA double-strand breaks at arrested replication forks (2018)
  • Author(s): Mariko Sasaki, Takehiko Kobayashi
  • Organizer: Gordon Research Conference Genomic Instability
  • Int'l Joint Research