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セントロメアでのDNA相同組換えの分子機構と生理的意義の解明

Publicly Offered Research

Project AreaThe physicochemical field for genetic activities
Project/Area Number 21114513
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中川 拓郎  大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20324866)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2010: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords分子遺伝学 / 染色体 / DNA相同組換え / セントロメア / クロマチン / 分裂酵母 / Rad51 / DNAリピート配列 / リピート配列 / エピジェネティクス / ヒストン修飾 / CENP-A
Research Abstract

染色体再編や異数化などの染色体不安定化は癌などの遺伝病の原因となる。染色体の中でもセントロメアは正確な染色体分配を行う上で極めて重要な領域である。興味深いことに、セントロメアは他の染色体領域とは異なるクロマチン構造が形成すること、また、我々ヒトを含む多くの真核生物ではDNAリピート配列により構成されることが知られている。これまでに我々は分裂酵母Schfzosaooharomyces pombeを用いた研究から、DNA相同組換え因子Rad51がセントロメアの構造や機能に重要な役割を果たすこと明らかにした。しかし、実際にセントロメア・リピート配列間で相同組換えが起こるのかは明らかとなっていなかった。そこで、異なる2つのade6変異遺伝子(ade6Bとade6X)を分裂酵母のセントロメアに導入した株を作成し、自然発生的に起こるDNA組換えを解析した。その結果、複雑なクロマチン構造を持つセントロメアに於いても染色体腕部と同程度の頻度で組換えを起こすことが分かった。ところが、染色体腕部に比べて、セントロメアでは逆向きリピート間の配列の反転(交叉型組換え)が抑制されることが明らかとなった。そこで、セントロメア組換えに於けるRad51の寄与を解析したところ、rad51遺伝子破壊株では組換え頻度が大きく低下すること、また、このとき交叉型組換えの割合が増加することが分かった。これらの結果から、Rad51依存的な非交叉型組換えによりセントロメアのDNA配列が維持されていると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Auxin-inducible protein depletion system in fission yeast2011

    • Author(s)
      Mai Kanke, Takuro Nakagawa, et al.
    • Journal Title

      BMC Cell Biology

      Volume: 12(8)

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Recombination between centromere repeats in fission yeast2011

    • Author(s)
      Takuro Nakagawa
    • Organizer
      国際シンポジウム"Physicochemical field for genetic activities"
    • Place of Presentation
      兵庫県、淡路夢舞台国際会議場
    • Year and Date
      2011-01-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] セントロメアでのDNA組換えの分子機構とCENP-Aクロマチンへの影響2010

    • Author(s)
      中川拓郎
    • Organizer
      第33回 日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県、神戸ポートアイランド(一般口頭発表:ゲノムと遺伝情報)
    • Year and Date
      2010-12-08
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Noncrossover recombination driven by Rad51 and Rad54 predominates in the fission yeast centromere2010

    • Author(s)
      Takuro Nakagawa
    • Organizer
      国際シンポジウム"3R (Replication, Recombination & Repair) Symposium"
    • Place of Presentation
      富山県富山市国際会議場
    • Year and Date
      2010-10-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Homologous recombination between centromere repeats in fission yeast2010

    • Author(s)
      Takuro Nakagawa
    • Organizer
      FASEB Summer research conference "Yeast chromosome structure, replication & segregation"
    • Place of Presentation
      Arizona, Carefree (USA)
    • Year and Date
      2010-08-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 染色体セントロメアに於けるDNA相同組換えの役割2009

    • Author(s)
      中川拓郎
    • Organizer
      分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2009-12-11
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] The Mcm6-Cdt1 interaction is required for repair of MMS-induced DNA damage and the gene sliencing in centromere2009

    • Author(s)
      中川拓郎
    • Organizer
      The Fifth International Fission Yeast Meeting
    • Place of Presentation
      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都)
    • Year and Date
      2009-10-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~takuro/index.html

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/dbs01/re_paper.php

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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