2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Target recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein |
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| Project/Area Number |
21113004
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
柴田 武彦 独立行政法人理化学研究所, 遺伝制御科学特別研究ユニット, ユニットリーダー (70087550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新井 直人 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (70297795)
草野 好司 京都工芸繊維大学, 遺伝資源キュレーター教育研究センター, 特任教授 (70336098)
香川 亘 明星大学, 理工学部, 准教授 (70415123)
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| Project Period (FY) |
2009-07-23 – 2014-03-31
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| Keywords | 天然変性領域 / 相同DNA組換え / 相同DNA対合 / RecA/Rad51族組換え酵素 / RecA蛋白質 / 組換えメディエーター / Srs2 DNAヘリカーゼ |
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| Research Abstract |
RecA/Rad51族組換え酵素が要となる相同（DNA）組換えに働く蛋白質の多くがもつ天然変性領域（IDR）の機能を明らかにすることが目的である。
Rad51とRPAとを取り持つ組換えメディエーターRad52は、種間で構造が保存されたN末端DNA結合ドメインと、保存されていないC末端IDRドメインをもつ。このIDR中にRad51と結合する新規の部位を同定し、これがメディエーター機能に必要なこと、自身の重合に必要なRad51のN末端IDRと共通のアミノ酸配列を持ち、Rad51の重合阻害に強く働くことが分かった（Kagawa NAR 2013）。我々は以前に組換えメディエーター機能に不要なRad52のDNA結合機能が働くRad51の相同DNA対合活性促進機能を見つけている。上記のC末端ドメインでのRad51結合はこの促進活性には不要であった。そこで、Rad52は組換えで異なる2つの働きをすることが分かった。
相同組換えには、ダブルホリデー組換え中間体を経て交叉型組換えを行う経路と、それを経ずに、一方のDNA配列が、別のDNAの相同配列で置き変わる型の組換え、gene conversionだけを行うSDSA経路がある。交叉は、減数分裂には必須であるが、体細胞ではヘテロ接合性喪失を伴い有害である。Rad51とPCNAのそれぞれに対するSrs2のIDRにある別々の部位での相互作用が、交叉を抑制し、SDSA経路での組換えには必要であることが分かった（Miura PNAS 2013）。この結果は、SDSA経路での組換えでは、Srs2はヘテロ二重鎖を作ったRad51が、その部位から鋳型二重鎖DNAへ重合していくことを防ぐ一方、鋳型二重鎖の塩基対を開いて、PCNAとともに修復DNAを促進し、合成されたDNA鎖を鋳型から外す機能を持つことを示唆した。
さらに、RecAには、蛋白質だけの結晶では一定の構造をとらず、DNAとの複合体では一定に折りたたまれるという、IDRと共通の特性をもつループが２ヶ所ある。その一方についてDNAとの結合での未知の役割が明らかになってきた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Functional analyses of the C terminal half of the Saccharomyces cerevisiae Rad52 protein2014
Author(s)
Kagawa, W., Arai, N., Ichikawa, Y., Saito, K., Sugiyama, S., Saotome, M., Shibata, T. and Kurumizaka, H.
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Journal Title
Nucleic Acids Res.
Volume: 42
Pages: 941-951
Peer Reviewed
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