クランプ-クランプローダー系を介したDNA複製とDNA傷害応答の接点の解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380328
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 釣本 敏樹 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (30163885)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塩見 泰史 九州大学, 大学院・理学研究院, 日本学術振興会特別研究員
• Keywords: クランプ / クランプローダー / DNAポリメラーゼ / DNA鎖伸長 / チェックポイント / 染色体接着

Research Abstract

1.チェックポイントクランプの再構築。
チェックポイント応答に関与するRad1、Rad9、Hus1はRad9-1-1と呼ばれるPCNA類似のクランプ型複合体になる。これらのバキュロウイルス発現系を用いてRad9-1-1以外の組み合わせの新規複合体が再構築されることをを明らかにした。
2.染色体接着に関与するクランプローダー分子の再構築と機能解析
複製時の染色体接着、チェックポイント応答に関与するChl12-RFC複合体を再構築し、RFC類似のクランプローダー型複合体になることを明らかにした。さらに、この新規クランプローダーが複製因子PCNAを標的クランプとすることを見いだした。Chl12-RFCによってDNAにロードされたPCNAはDNAポリメラーゼδのDNA合成促進活性があり、複製反応過程のPCNAと同じ機能を持つ。しかし細胞の粗抽出液を使った反応系ではChl12-RFCによるPCNAローディングが見られないことから、細胞内では複製反応と染色体接着反応の間でPCNAローダーを使い分ける機構があることが考えられる。
3.RFC類似タンパク質WRNIP1の発現と機能解析
RFCに類似性を持つヒトWRNIP1は複製時の染色体構造維持に関与するWRNヘリカーゼに結合するだけでなく、ヒトDNAポリメラーゼδと特異的に相互作用し、このDNA合成活性を促進することを見いだした。このDNA合成産物の解析から、WRNIP1は、DNAポリメラーゼδのprocessivityを増加させるとともに合成開始効率を上昇させることが示された。このことは、DNAポリメラーゼδが複製反応を進行させる際に、WRNIP1が複製フォークに加わって複製フォークの進行の制御を行っていることを示唆している。

Research Products

• [Publications] Tatsumi, Y.et al.: "The ORC1 cycle in human cells : I. Cell cycle-regulated oscillation of human ORC1"J.Biol.Chem.. 278. 41528-41534 (2003)
• [Publications] Ohta, S.et al.: "The ORC1 cycle in human cells : II. Dynamic changes in the human ORC complex during the cell cycle"J.Biol.Chem.. 278. 41535-41540 (2003)
• [Publications] Shiomi, Y.et al.: "The reconstituted human Chl12-RFC complex functions as a second PCNA loader"Genes Cells. 9(in press). (2004)
• [Publications] 釣本 敏樹: "化学フロンティア:ポストゲノムの分子生物学 ゲノム複製メカニズムの理解を目指して (村上康文編)"化学同人. 12 (2003)