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DNA再複製防止機構からのエスケープとゲノム再編

Publicly Offered Research

Project AreaFunctions of non-coding DNA region for genome integrity
Project/Area Number 26114716
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) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
KeywordsDNA複製制御 / 細胞周期 / ゲノム安定性 / DNA複製 / ゲノム再編
Outline of Annual Research Achievements

ゲノムDNAは細胞増殖時には正確に複製・分配され、世代を超えて安定に維持されなくてはならない。しかし逆に、重複・転座といった染色体DNAの大幅な変化は、進化において大きな役割を果たす。真核生物の染色体DNA複製は、各染色体上の特定の領域(複製起点)から開始する。複製起点の活性化は一回の細胞周期につき一度だけに限定されており(=Once per Cell Cycle制御)、その破綻はゲノムの不安定化を誘導する。我々は、G1期であってもOnce per Cell Cycle制御からのエスケープが超低頻度で起き、部位特異的なゲノム改編の原動力となる可能性を見出したことから、①このような染色体改変の原動力となるような非コード領域・配列を同定し、②その特徴を抽出することで、ゲノムの安定維持・改編に関わるメカニズムを理解し、さらに、③そのような領域が実際に過去のゲノムの改編に関わってきたかどうかを検証し、染色体の構築原理や維持・変動機構との関係を理解することを目指した。成果は以下の通り。
①②G1期においてOnce per Cell Cycle制御からのエスケープが起きやすくなっている出芽酵母において、第16番染色体のみ、長さが不安定となっていた。染色体右腕サブテロメアのY配列のコピー数変動がその原因となっていることを見出した。また、相同/非相同組換えやDNA修復、チェックポイントといった染色体の安定維持に関わるような種々の因子はOnce per Cell Cycle制御からのエスケープで誘導されるDNAダメージについて、何もできないことが分かった。このことはこれまでの染色体安定性研究からは想像できないような驚くべき結果である。(論文投稿準備中)③については引き続き解析を進めている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Book (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Columbia University(米国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] New Jersey Medical School(米国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Conserved interaction of Ctf18-RFC with DNA polymerase ε is critical for maintenance of genome stability in saccharomyces cerevisiae.2016

    • Author(s)
      Okimoto H, Tanaka S, Araki H, Ohashi E, Tsurimoto T.
    • Journal Title

      Genes Cells.

      Volume: in press Issue: 5 Pages: 482-491

    • DOI

      10.1111/gtc.12356

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] iAID: an improved auxin-inducible degron system for the construction of a 'tight' conditional mutant in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae.2015

    • Author(s)
      Tanaka S, Miyazawa-Onami M, Iida T, Araki H.
    • Journal Title

      Yeast

      Volume: 32 Issue: 8 Pages: 567-581

    • DOI

      10.1002/yea.3080

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 複製開始反応における律速因子の高発現によるサイレンス化拮抗作用2015

    • Author(s)
      大浪 真由美、荒木 弘之、田中 誠司
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Switch-like assembly of pre-initiation complex in the initiation of DNA replication2015

    • Author(s)
      大浪 真由美、荒木 弘之、田中 誠司
    • Organizer
      DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • Place of Presentation
      静岡県焼津市
    • Year and Date
      2015-10-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 染色体DNA複製開始とクロマチンの関係を考える2015

    • Author(s)
      田中 誠司
    • Organizer
      "国立遺伝学研究所・研究集会 「染色体DNAの安定維持の分子メカニズム」"
    • Place of Presentation
      静岡県三島市
    • Year and Date
      2015-10-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 染色体DNA複製開始反応における律速因子の高発現によるサイレンス化拮抗作用2015

    • Author(s)
      大浪 真由美、荒木 弘之、田中 誠司
    • Organizer
      日本遺伝学会第87回大会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2015-09-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Dissection of the initiation reaction of DNA replication in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae2015

    • Author(s)
      Seiji Tanaka
    • Organizer
      cold Spring Harbor Laboratory meeting: Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance 2015
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor, NY(USA)
    • Year and Date
      2015-09-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dissection of the initiation reaction of DNA replication by systematic chromatin immunoprecipitation2015

    • Author(s)
      Seiji Tanaka
    • Organizer
      EMBO Conference, DNA replication, chromosome segregation and cell division
    • Place of Presentation
      Royal Holloway, University of London, Egham, Surrey TW20 0EX, UK
    • Year and Date
      2015-07-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [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
  • [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
  • [Book] The Initiation of DNA Replication in Eukaryotes2016

    • Author(s)
      Seiji Tanaka, Hiroyuki Araki
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] The Initiation of DNA Replication in Eukaryotes, edited by Daniel L. Kaplan2015

    • Author(s)
      Seiji Tanaka, Hiroyuki Araki
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2022-01-28  

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