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相同性依存的修復の品質管理機構を次世代シーケンス技術を用いて探る

Publicly Offered Research

Project AreaChromosome Orchestration System
Project/Area Number 18H04716
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

高橋 達郎  九州大学, 理学研究院, 准教授 (50452420)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥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相同性依存的修復 / DNA二重鎖切断 / ミスマッチ修復 / ツメガエル卵抽出液 / ツメガエル
Outline of Annual Research Achievements

相同性依存的修復はDNA二重鎖の切断に応答するDNA修復機構であり、その正確性は染色体安定性にきわめて重要である。類似するが同一でない配列間の相同性依存的修復は中間体にミスマッチを生じるが、ミスマッチ修復機構はこのミスマッチを手がかりに類似配列間の相同性依存的修復を抑制し、正しい配列間の修復を促進する。本研究では、この反応の分子メカニズムを、ツメガエル卵抽出液を用いた試験管内反応系と次世代シーケンス技術を活用した塩基配列情報の取得を組み合わせて解明することを目指した。本年度は先年度に引き続き類似配列間での相同性依存的修復によって生じるミスマッチ塩基の運命について解析を進め、二重鎖切断部位の3′末端に近いほどミスマッチの修正効率が高くなること、ミスマッチの修復は大部分MutSαミスマッチセンサー複合体に依存すること、などを明らかにした。さらに、修復中間体DNAの5′および3′末端を網羅的に特定するために、末端のラベル法、ライブラリ構築の方法などを検討し、実験系の構築を進めた。3′末端のラベリングについてはTdTによるホモポリマー付加が有効であり、これによって効率よく末端を特定することが可能であると分かった。本年度は反応に関与する制御因子、酵素活性因子の解析も進め、ツメガエル卵抽出液からの免疫除去と加え戻しによって主たるヘリカーゼを確定し、さらに変異体を作って反応に必要な機能モチーフを同定した。成果の主要部分については論文として発表する準備を進めている。またヘリカーゼの制御機構については新しいプロジェクトに発展する可能性があり、詳細な検討を進めている段階である。

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。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Heterochromatin suppresses gross chromosomal rearrangements at centromeres by repressing Tfs1/TFIIS-dependent transcription2019

    • Author(s)
      Okita Akiko K.、Zafar Faria、Su Jie、Weerasekara Dayalini、Kajitani Takuya、Takahashi Tatsuro S.、Kimura Hiroshi、Murakami Yota、Masukata Hisao、Nakagawa Takuro
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 17-17

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0251-z

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nucleosomes around a mismatched base pair are excluded via an Msh2-dependent reaction with the aid of SNF2 family ATPase Smarcad1.2018

    • Author(s)
      Terui R, Nagao K, Kawasoe Y, Taki K, Higashi TL, Tanaka S, Nakagawa T, Obuse C, Masukata H, Takahashi TS
    • Journal Title

      Genes & development

      Volume: 32(11-12) Issue: 11-12 Pages: 806-821

    • DOI

      10.1101/gad.310995.117

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Shelterin promotes tethering of late replication origins to telomeres for replication‐timing control2018

    • Author(s)
      Ogawa Shiho、Kido Sayuri、Handa Tetsuya、Ogawa Hidesato、Asakawa Haruhiko、Takahashi Tatsuro S、Nakagawa Takuro、Hiraoka Yasushi、Masukata Hisao
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 37 Issue: 15 Pages: 15-15

    • DOI

      10.15252/embj.201898997

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 真核生物 DNA ミスマッチ修復機構による遺伝情報維持反応の解析2019

    • Author(s)
      高橋達郎
    • Organizer
      国立遺伝学研究所・研究集会「染色体安定維持研究会」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] クロマチン構造上でのDNAミスマッチ修復を促進するメカニズム2019

    • Author(s)
      高橋達郎
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ミスマッチ塩基に依存したクロマチンリモデリングの試験管内再構成2019

    • Author(s)
      高橋達郎
    • Organizer
      第25回複製・組換え・修復ワークショップ
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Reconstitution of a chromatin-remodeling reaction that facilitates post-replicative DNA mismatch repair2019

    • Author(s)
      高橋達郎
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] The quality control mechanism of homology-directed repair in Xenopus egg extracts2019

    • Author(s)
      高橋達郎
    • Organizer
      CHROMOSOME DYNAMICS, An international symposium on chromatin and chromosome stability
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ミスマッチ塩基に依存したヌクレオソームリモデリングの試験管内再構成2019

    • Author(s)
      高橋達郎
    • 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
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 真核生物ミスマッチ修復の多様な動作を支える分子基盤2019

    • Author(s)
      高橋達郎
    • Organizer
      国立遺伝学研究所・研究集会「ゲノムの維持継承を支える分子基盤の包括的理解とその発展」
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 相同性依存的修復の品質管理機構を試験管内再現系によって探る2018

    • Author(s)
      高橋達郎
    • Organizer
      第3回ゲノム編集学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ミスマッチ修復システムに依存した抗組換え反応の試験管内再現による解析2018

    • Author(s)
      高橋達郎
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Msh2-dependent regulation of single-strand annealing between divergent sequences in Xenopus egg extracts2018

    • Author(s)
      高橋達郎
    • Organizer
      The 11th 3R+3C Symposium
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 研究室ウエブサイト

    • URL

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

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室web site

    • URL

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

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 論文プレスリリース

    • URL

      https://www.kyushu-u.ac.jp/f/33515/18_06_22_jp.pdf

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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