2001 Fiscal Year Annual Research Report
相同組換えによる高等真核細胞への遺伝子導入の超高率化
Project/Area Number |
12557208
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
榎本 武美 東北大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (80107383)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古市 泰宏 ジーンケア研究所, 研究所長(研究職)
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Keywords | ブルーム症候群 / 相同組換え / targeted integration / BLM / 酵母Sgs1 / ATM / RecQL1 / RecQL5 |
Research Abstract |
本研究は、BLMにより抑制されていた相同組換えがどのようなタンパク質によって担われているのかをBLM欠損細胞を用いて解析することにより明らかにするとともに、BLMの機能を抑制することにより種々の高等真核細胞で効率よくtargeted integrationを起こす方法を確立することを目的にしている。 1.BLM^<-/->DT40細胞を出発材料にして、DNA組換えに関係する遺伝子、RAD51、RAD54、MRE11との二重破壊株、及び、BLMとATM、RECQL1、RECQL5遺伝子の二重破壊株を作製して解析することにより、BLM遺伝子破壊株で上昇する姉妹染色分体交換(sister chromatid exchange,SCE)は主として相同組み換えにより形成されること、この組換えにはATMやMRE11の寄与は小さいことを明らかした。また、BLMの機能が欠損した状態でRecQL5がその機能を部分的に代替することが明らかになった。一方、BLM遺伝子破壊株で頻度の上昇すtargeted integrationにはATMが関与することが明らかになった。 2.酵母のSGS1遺伝子(BLMの酵母相同遺伝子)破壊株の解析により、Sgs1は通常の増殖条件では、組換えを抑制しているが、methyl methanesulfonateなどによりDNAに傷害が誘導された条件では、DNAトポイソメラーゼIIIとともに機能して組換えに関与しすることが明らかになった。 3.2の解析でSgs1がDNAに傷害が誘導された条件では組換えに関与することが明らかになったことから、DT40細胞を用いてBLMの機能が欠損した状態でのtargeted integrationにRecQL1あるいはRecQL5が関与するか否かを検討し、RecQL5がtargeted integrationに関与する可能性を示唆する結果を得た。
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[Publications] Takemi Enomoto: "Functions of RecQ family helicases ; possible involvement of Bloom's and Werners syndrome gene products in guarding genome integrity during DNA replication"Journal of Biochemistry. 129. 501-507 (2001)
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[Publications] Fumitoshi Onoda: "Involvement of SGS1 in DNA Damage-Induced Heteroallelic Recombination that Requires RAD52"Molecular General Genetics. 264. 702-708 (2001)
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[Publications] Ayako Ui: "Possible involvement of Top3 via the N-terminal region of Sgs1 in the complementation of MMS sensitivity and the suppression of hyper recombination"Molecular General Genetics. 265. 837-850 (2001)
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[Publications] Atsuko Miyajima: "Different domains of Sgs1 are required for mitotic and meiotic functions"Genes Genet. Syst.. 75. 319-326 (2001)
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[Publications] Hirobumi Suzuki: "The N-terminal internal region of BLN is required for the formation of dots/rod-like structures which are associated with SUMO-1"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 286. 322-327 (2001)
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[Publications] Ryoko Onodera: "Functionaland physical interaction between Sgs1 and Top3 and Sgs1-independent function of Top3 in DNA recombination repair"Genes Genet. Syst.. in press.