2005 Fiscal Year Annual Research Report
DNA損傷による複製フォーク進行阻害とその回復過程の分子機構
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17370063
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
真木 寿治 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (20199649)
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| Keywords | 遺伝学 / 遺伝子 / ゲノム / DNA複製 / 突然変異 |
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| Research Abstract |
oriCプラスミドDNAを鋳型にした試験管内複製系を基にして、複製フォークの進行を詳細に解析する実験系の構築に成功した。このin vitro DNA複製系を用いて、鋳型DNA上のDNA損傷が及ぼす複製フォークの進行に対する影響を詳細に研究することが可能になった。本年度では、DNA損傷により複製が阻害された場合に損傷乗り越えDNA合成を触媒する特殊なDNAポリメラーゼが複製の再開や複製フォークの再形成を行うかどうかを検討した。試験管内複製系にRecAタンパク質と損傷乗り越えDNA合成を触媒するUmuD'Cタンパク質(DNA polymerase V)を加えて、Leading鎖およびLagging鎖上でバイパスDNA合成が行われるかどうかを検討したが、どちらの場合もDNA複製の再開は検出できなかった。しかしながら、もう一つの損傷乗り越えDNAポリメラーゼであるDinBタンパク質(DNA polymerase IV)の働きについて検討した結果、Leading鎖およびLagging鎖上でバイパスDNA合成が極めて効率良く生じ、Leading鎖上の損傷で停止していた複製フォークが再開することを示すデータが得られた。この発見は、世界ではじめてDNA損傷による複製フォークの阻害が解消されて再開することを示したことになる。この過程で、DinBタンパク質が複製酵素であるDNA polymerase IIIホロ酵素のDNA鎖伸長反応を特異的に阻害することを見いだした。この発見はDNAポリメラーゼ同士の相互作用や交換過程を明らかにする上で極めて重要な発見と思われる。
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