2016 Fiscal Year Research-status Report
Ctf4タンパク質がrDNA複製阻害に伴うDSB修復を促進する分子機構の解明
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15K18581
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐々木 真理子 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (50722013)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 複製阻害 / DNA二重鎖切断 / Ctf4 / rDNA / ゲノム再編成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNA複製装置の進行は様々な原因によって阻害され、DNA損傷の中でも最も重篤であるDNA二重鎖切断(DNA double-strand break, DSB)の形成に繋がる。DSBは、ゲノム構造の再編成を誘導し、癌や多くの疾患の原因となることから正確に修復されなければならない。しかし、複製阻害に伴って形成されるDSBの修復機構についてはまだ十分に理解されていなかった。本研究では、部位特異的な複製阻害及びDSBが高頻度で形成される出芽酵母のrDNAリピート領域を用いて複製時のDSB修復機構の解明を目指した。
我々は先行研究において、複製装置の構成因子であるCtf4が欠損するとrDNAの異常な増幅が起こることを明らかにした (Saka et al., Nucleic Acids Research 2016)。さらに、申請者は先行研究においてCtf4タンパク質がrDNAの複製阻害点でのDSB修復に重要であることを示した。そこで、本研究では、Ctf4がDSB修復を促進する分子機構を解明することを目指した。その結果、ctf4変異体では野生型よりも多くのDSBが複製阻害点で形成されていた。さらに、相同組み換え反応の重要な中間体である削り込みを受けたDSB中間体が、野生型ではほとんど形成されていないのに対してctf4変異体では非常に高いレベルで形成されていた。よってCtf4タンパク質は、複製阻害時にDSBが形成されることを防ぎ、さらにDSBが削り込みを受けて相同組換えによって修復されることを抑制する重要な因子であることが明らかとなった。Ctf4タンパク質は複製装置において複製ヘリカーゼとDNA polymerase alphaとをつなぎ止める役割がしられていることから、複製阻害時に複製装置を安定的に維持することによりDSBおよびその削り込みを防いでいるというモデルを立てることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画していた実験をほぼ予定通りに行うことができ、研究結果をまとめて論文投稿を行った。現在、査読コメントに対応すべく実験を遂行中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究から、Ctf4タンパク質が複製阻害時にDSB形成を抑制しDSB修復を促進するモデルを提唱することができた。今後は、このモデルを検証するための実験を遂行し、Ctf4の作用機構の詳細を明らかにしたい。
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| Causes of Carryover |
本研究結果をまとめて論文を作成し投稿した結果、査読コメントに対応する実験を行うために必要以上の時間を要しているため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
査読コメントに対応するための実験に必要な試薬の購入に使用する予定である。
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