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DNA複製開始タイミングを規定する因子による染色体クロマチン制御とDNA修復反応

Publicly Offered Research

Project AreaCoupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling
Project/Area Number 25131721
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 InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

田中 誠司  国立遺伝学研究所, 細胞遺伝研究系, 助教 (50263314)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
KeywordsDNA複製 / クロマチン / サイレンシング / HAT / クロマチンリモデラー / DNAメタボリズム
Outline of Annual Research Achievements

過不足ない正確なDNA複製とDNAダメージの修復は、細胞がそのゲノムを安定に維持・継承する機構の中心にあり、その制御機構の破綻はがんなどのゲノム疾患の直接の原因となる。複製と修復は、チェックポイント機能によって連携されていることが広く知られているが、タンパク因子によるシグナル伝達の大枠は理解されたものの、染色体クロマチン構造との関連については不明な点が多い。真核生物において染色体DNA複製の開始は、多数の複製起点の活性制御を含む、多様で複雑かつ柔軟性を持ったイベントである。この過程には、クロマチンの構造変化が密接に関係していると予想され、実際、染色体のエピジェネティックな状態が複製開始に影響を及ぼすことが多数の研究で示されてきた。本年度の研究で、複製開始において律速となっている因子の高発現が、エピジェネティックに不活化(サイレンシング)されている染色体領域にある、通常活性化しない複製起点の活性化を誘導することを示すことができた。これらの複製因子と染色体クロマチン構造変換を行う因子群との関係を理解するために、同複製因子と相互作用するヒストンアセチル化酵素(HAT)やクロマチンリモデリング因子(CR)の網羅的な探索を行い、複数の因子が相互作用すること、そのうちの幾つかは上記サイレンシングの解除に影響を与えることがわかった。DNA複製に当たっては、その準備や実際のDNA 合成段階で特定のHAT・CRが関与することが知られているが、本研究は、複製起点の活性化においても、HAT・CRが関与していることを示すという新たな発見であり、DNAメタボリズム経路とクロマチンの関係を理解する上で非常に興味深いものである(論文投稿準備中)。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 7 results) Book (3 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Efficient initiation of DNA replication in eukaryotes requires Dpb11/TopBP1-GINS interaction2013

    • Author(s)
      Tanaka, S., Komeda, Y., Umemori, T., Kubota, Y., Takisawa, H. and Araki, H.
    • Journal Title

      Mol. Cell. Biol

      Volume: 33 Issue: 13 Pages: 2614-2622

    • DOI

      10.1128/mcb.00431-13

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Helicase activation and establishment of replication forks at chromosomal origins of replication2013

    • Author(s)
      Seiji Tanaka, Hiroyuki Araki
    • Journal Title

      Cold Spring Harbor perspectives in biology

      Volume: 5 Issue: 12 Pages: a010371-a010371

    • DOI

      10.1101/cshperspect.a010371

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ここまで来た! 酵母のタイトな変異体作製法2014

    • Author(s)
      田中 誠司
    • Organizer
      第187回酵母細胞研究会例会
    • Place of Presentation
      東京大学大学院農学生命科学研究科 フードサイエンス棟 中島董一郎記念ホール、東京都文京区
    • Year and Date
      2014-12-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 網羅的なChIPによるDNA複製開始反応の詳細な解析2014

    • Author(s)
      田中 誠司
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会 ワークショップ
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Molecular mechanism that ensures bidirectional initiation of chromosomal DNA replication in budding yeast2014

    • Author(s)
      荒木 弘之
    • Organizer
      The 9th 3R Symposium (International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair)
    • Place of Presentation
      御殿場高原ホテル、静岡県御殿場市
    • Year and Date
      2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Dissection of the initiation reaction of DNA replication by systematic chromatin immunoprecipitation2014

    • Author(s)
      田中 誠司
    • Organizer
      The 9th 3R Symposium (International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair)
    • Place of Presentation
      御殿場高原ホテル、静岡県御殿場市
    • Year and Date
      2014-11-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA複製開始因子によるクロマチン構造変換制御2014

    • Author(s)
      田中 誠司
    • Organizer
      大阪大学蛋白研セミナー:「染色体伝承の分子背景:複製から染色体分離まで」
    • Place of Presentation
      大阪大学蛋白質研究所、大阪府吹田市
    • Year and Date
      2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 改良オーキシンデグロン法(Improved auxin--inducible degron: iAID)によるタイトな酵母変異体の作製とDNA複製開始制御機構解明への適用2014

    • Author(s)
      田中 誠司
    • Organizer
      酵母フォーラム
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂、東京都文京区
    • Year and Date
      2014-09-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Dissection of the initiation reaction of DNA replication by systematic chromatin immunoprecipitation2014

    • Author(s)
      田中 誠司
    • Organizer
      FASEB SRC: Yeast Chromosome Structure, Replication and Segregation
    • Place of Presentation
      The Steamboat Grand, Steamboat Springs, CO, USA
    • Year and Date
      2014-07-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Connection between the initiation of DNA replication and structural change of chromatin2014

    • Author(s)
      Seiji Tanaka
    • Organizer
      International conference, Kyoto, 2014: Coupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling
    • Place of Presentation
      京都市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Dpb11/TopBP1–GINS interaction is required for efficient initiation of DNA replication2013

    • Author(s)
      Tanaka S*, Komeda Y, Umemori T, Kubota Y, Takisawa H, Araki H.
    • Organizer
      cold Spring Harbor Laboratory meeting: Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance 2013
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor, NY. USA
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA複製開始制御とクロマチン構造変換の接点2013

    • Author(s)
      田中誠司
    • Organizer
      遺伝研・研究会「染色体DNAの安定維持の分子メカニズム」
    • Place of Presentation
      三島市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNA複製開始制御とクロマチン構造変換の接点2013

    • Author(s)
      田中誠司
    • Organizer
      情報•システム研究機構 新領域融合研究センター 地球生命システム学プロジェクトワークショップ 「微生物ゲノム情報によるパンゲノム解析と新規リソースとしての活用」
    • Place of Presentation
      下田市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA複製開始制御とクロマチン構造変換の接点2013

    • Author(s)
      田中 誠司、大浪 真由美、荒木 弘之
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会 ワークショップ
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] The Initiation of DNA Replication in Eukaryotes, edited by Daniel L. Kaplan2015

    • Author(s)
      Seiji Tanaka and Hiroyuki Araki
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] DNA Replication (Chapter 6. Helicase Activation and Establishment of Replication Forks at Chromosomal Origins of Replication.)2013

    • Author(s)
      Tanaka S, Araki H
    • Total Pages
      561
    • Publisher
      Cold Spring Harbor Laboratory Press.
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] 遺伝子図鑑(3-2 細胞周期)2013

    • Author(s)
      田中誠司
    • Total Pages
      263
    • Publisher
      悠書館
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 国立遺伝学研究所・微生物遺伝研究部門・荒木研究室

    • URL

      http://www.nig.ac.jp/section/araki/araki-j.htmlttp://www.nig.ac.jp/section/araki/araki-j.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 荒木研究室

    • URL

      http://www.nig.ac.jp/labs/MicGen/index.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] DNA複製:真核生物間で保存された、効率よい複製開始のためのタンパク間相互作用

    • URL

      http://www.nig.ac.jp/Research-Highlights/1170/1233.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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