真核生物の遺伝的組換えシステムの研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06101003
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 小川 英行 大阪大学, 理学部, 教授 (70028207)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠原 彰 理学部, 助手 (00252578) ; 小川 智子 , 理学部, 講師 (80028208) ; 柴田 武彦 理化学研究所, バイオデザイン・研究グループ, 教授 (70087550)
• Keywords: 減数分裂期組換え / Rad51蛋白質 / Lim15(Dmc1)蛋白質 / 組換え開始機構 / 染色体構造 / DNA二重鎖切断 / RecA蛋白のDNA結合領域 / キメラRecA蛋白質

Research Abstract

本年度はRad51、Dmc1とRad52蛋白の減数分裂期染色体上の分布、組換え開始蛋白の複合体形成とRecAのDNA結合領域城を主に解析した。
(1)減数分裂期の進行が染色体構造で明確なユリを用い、組換え蛋白質を染色体上に抗体(ペプチド抗体)で検出すると、Rad51,Lim15がレプトテン期で同位置にあること、パキテン期ではRad51のみが存在した。染色体の対合前に組換えが開始する(Zeiss顕微鏡像をPhotometrix社製cooledCCDカメラで撮り、そのイメージをコンピューターで解析し、Fujiピクトロ3000でデータを作成した。Terasawa、etal、Genes&Development)。(2)マウス精巣、胸腺、ヒ臓の細胞をエリトリエーター(Beckman社製)で分別し、抗体で染色してFAXscan(デッキンソン社製)で細胞種を特定した。細胞でのRad51、Rad52の局在を(1)と同じ機器を用いて解析し、臓器での組換え蛋白質の働きを検討した。(3)組換え開始にMRE11、RAD50、XRS2遺伝子が複合体を形成して二重鎖切断を行うこと(Jouzuka&H.Ogawa、Genetics)、Mre2はMer2 RNAをSplicingし減数分裂期組換えの開始を制御すること、ESR1遺伝子が細胞増殖と組み換え修復に関与することを示した(H.Ogawa et al.Adv.Biophys.R.Katou.Nucleic Acid Res.)。(4)Rad51、Dmc1とRad52蛋白の種特異的相互作用を報告し(T.Ogawa et al.Adv.Biophys)、その相互作用を精製した蛋白を用いてPharmcia製BIAcoreで調べている。(3)の蛋白質についても同様な検討をしている。(5)キメラRecAc38を用いて、RecA蛋白のDNA結合領域が3ヵ所であることを示した(Kueumizaka.J.Biol.Chem.とNucleic Acid Res.)。

Research Products

• [Publications] Ryuichi Kato and Hideyuki Oawa: "An essential gene,ESR1,is requiredfor mitotic cell growth, DNA repair and meiotic recombination in Saccharomyces cerevisiae" Nucleic Acids Research. 22. 3104-3112 (1994)
• [Publications] Katsyki Johzuka and Hidevuki Oqawa20GB02:lnteraction of Mrell and Rad5-:Twoprotein required for DNA repair and meiosis-specific double-strand break formationin Saccharomyces cerevisiae: Genetics. 139(inpress). (1995)
• [Publications] H.Oqawa K.Johzuka T.Nakagawa,S-H,Leem and A.H.Hagiwara: "Functions of the yeast meiotic recombination genes,MRE11andMRE2" Adv.Biophysics. 39. 67-76 (1995)
• [Publications] T.Oqawa,A.Shinohara,A.Nabetani,T.lkeya,X.Yu,E.H.Egelman and H.Oqawa: "RecA-like Recombination Proteins in Eukaryotes:Functions and Structures of RAD51 Genes." Cold Sp「ing Harbor Symp.Quant.Biol22GD04:58. 567-576 (1994)
• [Publications] Tomoko Oqawa Akira Shinohara and Tomoatsu lkeya.: "A species Specific interaction of Rad51 and Rad52 proteins" Adv.Biophysics(1995). 31. 93-100 (1995)
• [Publications] M.Terasawa,A.Shinohara,Y.Hotta,H.Oqawa and T.Oqawa.: "Cooperation of RecA-like Rad51 andLim15 proteins for searching and paring of homologous chromosomes in meiotic chromosomes of the Lily." Genes&Development.9(inpress). (1995)
• [Publications] Shibata,T.Nakagaw,K.-l.and Morishima,N: "Multi-site-specific endonucleasesand the initiation of homologus genetic recombin ation in yeast..31:77-91." Adv.Biophys. 31. 77-91 (1995)
• [Publications] Ohta,K.Shibata,T.and Nicolas,A.: "Ohanges in chromatin structure at recombination initiation sites during yeast meiosis" EMBO J.13. 5754-5763 (1994)
• [Publications] H.Kurumizaka,S.lkawa,T.lkeya,T.Oqawa and T.Shibata: "A chimera RecA protein exhibits altered double-stranded DNA-binding" J.Biol.Chem.269. 3068-3075 (1994)
• [Publications] H.Kurumizaka,B.J.Rao,T.Oqawa,C.M.Radding and T.Shibata: "A chimeric Rec A protein that implicates non-Watson-Crick interaction in homologous Pairing" Nucleic Acid Pes.22. 3387-3391 (1994)
• [Publications] 小川智子,篠原彰,小川英行: "真核生物の細換え蛋白質Rad51とRad52の機能と構造" 実験医学(羊土社) 「トッピクス」. 12. 527-547 (T994)
• [Publications] 小川英行、小川智子: "酵母に観る最新の真核生物像 VI.組換え機構 減数分裂期組換え一関与する遺伝子とその普遍性-" 蛋白質 核醗 酵素(共立出版)「臨時増刊号」. 39. 568-578 (1994)
• [Publications] 篠原彰,小川英行,小川智子: "真核生物の組換え(修復)に働く遺伝子" 細胞工学 (秀潤社). 13. 710-719 (T994)
• [Publications] 小川智子: "真核生物の紬換え蛋白質の機能と構造" 第25回 放射性総合医学研究所シンポジウム. 25. 25-37 (1994)
• [Publications] 篠原彰,小川英行,小川智子: "真核生物RAD51遺伝子の構造と機能" 日本医学 (日本臨床社). 53. 239-249 (1994)