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CDK1によるリン酸化を介した細胞周期依存的DSB修復制御機構

Publicly Offered Research

Project AreaCell Proliferation Control
Project/Area Number 22019022
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

篠原 美紀  Osaka University, たんぱく質研究所, 准教授 (80335687)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥5,700,000 (Direct Cost: ¥5,700,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Keywords細胞周期 / DNA傷害修復 / DNA二重鎖切断 / リン酸化
Research Abstract

染色体安定維持機構において最も重要なポイントは単鎖DNA形成のコントロールである。DNA二重鎖切断(DSB)修復経路はNHEJと相同組換え(HR)の二つが主たる経路であるが、エラーフリーの修復系であるHRではDSB末端の単鎖化というリスクが伴う。そのリスクを以下に最小にするかが染色体安定維持機構における重要点である。我々はこれまでHRを主な修復系とするS/G2期において、NHEJ因子がDSB末端において単鎖DNA形成を抑制しており、その制御にCDK1の活性が重要な機能を果たすことを明らかにしてきた。
我々の知見はG1期の修復においてのみ重要とされて来たNHEJのS/G2期での新しい機能の可能性とDNA傷害修復の新しい制御メカニズムを提唱するものである。ここでは、NHEJ因子がどのようにDSB末端の単鎖化を制御しているのか明らかにする。
1.NHEJ因子LiflのCDKによるリン酸化の機能の解明
今までの解析から、NHEJに必須のDNAリガーゼIV複合体のサブユニットのLiflの変異株ではHRの開始反応であるDSBの単鎖化の開始が遅れることを明らかにした。単鎖化の開始はSae2タンパク質が、担っていることから、Liflタンパク質とSae2タンパク質の相互作用について解析を行ったところ、両者は物理的に相互作用することを明らかにした。そこで、その相互作用部位を特定したところC末端領域の種間で保存されている領域が必要であった。しかし、単鎖化の活性に必要なドメインとは重なっていなかったことから、相互作用に欠損を示すsae2変異株を作成し、DSB末端の単鎖化のスピードについて解析を行ったところ野生株と比較して単鎖化が遅れることを明らかにした。つまりNHEJ因子とHRの開始因子であるSae2がDSB末端で相互作用することが効率の良いDSBの単鎖化に必要であることを示唆している。

Report

(1 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] The cyclin-dependent kinase (CDK) promote formation of the synaptonemal complex in yeast meiosis2010

    • Author(s)
      Zhu, Z., Mori, S., Oshiumi, H., Matsuzaki, K., Shinohara, M., Shinohara, A
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 15 Pages: 1036-1050

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic Analysis of Baker's Yeast Msh4-Msh5 Reveals a Threshold Crossover Level for Meiotic Viability2010

    • Author(s)
      Nishant, K.T., C.Chen, M.Shinohara, A.Shinohara, E.Alani
    • Journal Title

      PLoS Genet.

      Volume: 6

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DNA損傷応答因子9-1-1複合体の減数分裂期組換えにおける分子機能2011

    • Author(s)
      篠原美紀
    • Organizer
      第28回 染色体ワークショップ
    • Place of Presentation
      加賀温泉、石川
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞周期制御因子による非相同末端結合の新規調節メカニズムの解析2011

    • Author(s)
      松嵜健一郎, 篠原彰, 篠原美紀
    • Organizer
      第28回 染色体ワークショップ
    • Place of Presentation
      加賀温泉、石川
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyclin-dependent kinase (CDK) regulates the NHEJ activity during S-G2 phase in budding yeast2010

    • Author(s)
      Kenichiro Matsuzaki, Akira Shinohara, Miki Shinohara
    • Organizer
      EMBO Work Shop "Recombination & connections to SUMO and Ubiquitin modifications"
    • Place of Presentation
      II Ciocco, Italy
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyclin-dependent kinase (CDK) regulates the NHEJ activity during S-G2 phase in budding yeastサイクリン依存的キナーゼによるLif1タンパク質のS-G2期におけるリン酸化とその機能2010

    • Author(s)
      Kenichiro Matsuzaki, Akira Shinohara, Miki Shinohara
    • Organizer
      日本遺伝学会 第82回大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyclin-dependent protein kinase regulates the repair mode of non-homologousend joining through the phosphorylation of Lif1 protein in budding yeast2010

    • Author(s)
      Kenichiro Matsuzaki, Akira Shinohara, Miki Shinohara
    • Organizer
      The 7^<th> 3R Symposium
    • Place of Presentation
      富山国際会議場(招待講演)
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyclin-dependent protein kinase regulates the repair mode of non-homologousend joining through the phosphorylation of Lif1 protein in budding yeast2010

    • Author(s)
      Miki Shinohara
    • Organizer
      MEXT Priority Research Project "Cell Proliferation Control" International Symposium Cell Cycle and Cell Differentiation
    • Place of Presentation
      ルブラ王山、名古屋(招待講演)
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  • [Presentation] Roles of histone modification enzymes, Set1 and Dot1, and the PAF transcription elongation complex during meiosis2010

    • Author(s)
      Miki Shinohara, Hiroyuki Sasanuma, Mohamad Bani, Akira Shinohara
    • Organizer
      International Symposium on "Epigenome Network, Development and Reprogramming of Germ Cells"
    • Place of Presentation
      九州大学
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  • [Presentation] CDKによる非相同末端結合の新規制御メカニズムの解析Cyclin-dependent protein kinase (CDK) regulates the repair mode of non-homologous end joining in budding yeast2010

    • Author(s)
      松嵜健一郎、篠原彰、篠原美紀
    • Organizer
      第33回 日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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