真核生物の複製フォークの形成機構とその染色体構築および安定性維特における役割

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13214057
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 和賀 祥 大阪大学, 微生物病研究所, 助教授 (60222402)
• Keywords: DNA複製 / DNAポリメラーゼ / ゲノム安定性 / DNAヘリカーゼ / ウェルナー症候群 / アフリカツメガエル

Research Abstract

染色体の安定性維持に関与する考えられているWerner症候群原因遺伝子産物WRNヘリカーゼのXenopusホモログについての機能解析を同無細胞DNA複製系を用いて行った。その結果、複製フォークの進行停止に依存したWRNの鋳型クロマチンへの蓄積が検出された。さらに、WRNの他にPolδの顕著な蓄積も検出されたが、Polεにはほとんど変化が見られなかった。一方、このPolδの蓄積はWRNを免疫除去した卵抽出液中でも見られたことからWRNに依存しないことが示された。以上の結果は、進行停止した複製フォークでWRNとPolδが協調的に機能する可能性を示唆する。今後は、このWRNとPolδの複製フォーク進行停止に依存したクロマチンへの蓄積のメカニズムならびに各々の役割について明らかにする解析を進める。
真核生物のゲノム複製を担うDNAポリメラーゼδとε(Polδ、Polε)の複製フォークでの機能の詳細を明らかにする目的で、Xenopus卵抽出液を利用した無細胞DNA複製系の解析を行った。その結果、(1)Polδはラギング鎖の合成に必須であること、(2)そのPolδの機能はPolεによって置き換えられないこと、(3)Polεは主にリーディング鎖合成に関与すること、そして、(4)PolδとPolεは複合体を形成することが明らかになった。以上の結果から、真核生物のレプリソームは少なくとも2種の異なるDNAポリメラーゼが含まれ、それぞれが同じ複製フォークにおいて固有の機能を発揮する可能性が示された。今後はさらにこの真核生物レプリソームの構造と機能を明らかにするための解析を進める。

Research Products

• [Publications] Waga, S., et al.: "DNA polymerase ε is required for coodinated and efficient chromosomal DNA replication in Xenopus egg extracts"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98. 4978-4983 (2001)
• [Publications] Ola, A., et al.: "Human-Saccharomyces cerevisiae proliferating cell nuclear antigen hybrids"J. Biol. Chem.. 276. 10168-10177 (2001)