2017 Fiscal Year Annual Research Report
ＤＮＡ複製におけるポリメラーゼ群の協調的機能のゲノム科学的解析
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16H06151
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大学 保一 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (80619875)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ＤＮＡ複製 / ＤＮＡポリメラーゼ / 突然変異 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては，現在まで研究材料として使用してきた分裂酵母のみならず，線虫（C. elegans），ヒト培養細胞を含めた，より大きなゲノムを持つ生物において，ＤＮＡポリメラーゼの機能プロファイルを得ることを第一の目標としており，平成２９年度においては，４カ月の繰越期間を含めて，以下の通り，必要な線虫株の作成を行った．まず，リボヌクレオチドを取り込む変異Pol遺伝子をゲノムに導入する必要があり，CRISPR-Cas9による遺伝子導入法を用い，線虫個体のゲノム改変を行った（Friedland et al. Nat Methods 10 741-3）．その結果，Polε，Polδをコードする遺伝子に目的の変異を導入することに成功した．その線虫株において，RNaseH2（リボヌクレオチドをＤＮＡから除去する酵素）のノックダウンを行う事により，変異ポリメラーゼによるＤＮＡ合成時に取り込まれたリボヌクレオチドの蓄積の誘導を試みた．しかし，ノックダウン法ではRNaseH2が効率的に除去されなかっため，当初の予定から変更して，RNaseH2遺伝子をノックアウトを行った．その結果，変異ポリメラーゼによって取り込まれたrNMPがゲノムＤＮＡ中から除去されずに線虫ゲノム中に蓄積していると考えらえるので，今後は，ゲノムを網羅した変異ＤＮＡポリメラーゼによるリボヌクレオチドの取り込み領域の同定をRNaseH2ノックアウト株で行う．
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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
平成２９年度に計画された研究には繰越期間が必要であったが，最終的に必要とする線虫株を作成することに成功した．今後は構築された線虫株を使用して，ゲノムの網羅して，rNMPの取り込み量を解析し，線虫ゲノム上での個々のＤＮＡポリメラーゼの合成プロファイルを構築が順調に行えると期待できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，次年度以降の計画にある通り，ゲノムを網羅したＤＮＡポリメラーゼ機能の解析を本格化し，ゲノム上のどのような特徴がＤＮＡポリメラーゼの機能に影響に及ぼすかを直接的に検証することを試みる．加えて，線虫の実験が進展することのより，細胞の老化に伴って起きるＤＮＡ複製機構の変化の解明に向けた重要な実験データが得らえると期待される．
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