2018 Fiscal Year Annual Research Report
Rapid protein degradation reveals functional coupling between the MCM helicase and cohesin, and their pleiotropic functions
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17K15068
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
夏目 豊彰 国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 助教 (10435513)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | オーキシンデグロン法 / SMC5/6 / コヒーシン / トポロジカルストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、オーキシンデグロン法を駆使し、MCM複製ヘリカーゼや、姉妹染色分体接着因子コヒーシン及び他のSMC複合体の機能と、これら因子の共役の解析を目的とした。まず、昨年度に続いてMCM複製ヘリカーゼやコヒーシンの解析を続けたが、期待に反して興味深い表現型は見つからなかった。一方、コヒーシンとの機能関連があると考えられる、同じくSMC複合体のSMC5/6の解析において興味深い結果が得られたので、SMC5/6の解析を中心に行った。その結果、SMC5/6は複製等の染色体上の反応によって生じる、染色体DNA間の「絡まり」の解消に機能しており、SMC5/6が不活化された場合は、染色体分配の異常、微小核の形成とDNAダメージ発生を伴ったG1期停止を示す事を見出した。また、ゲノム上のSMC5/6の結合部位を解析した結果、セントロメア等の高度なリピート配列や遺伝子密度の高い領域に多く結合し、一部でコヒーシンと共局在する事がわかった。さらに、SMC5/6は染色体上の反応によって生じるDNAの「ひずみ」（スーパーコイル）の調節にも関わる事を示唆する結果を得た。本研究は、未だ論争の的であるSMC5/6の役割が、DNAの「絡まり」や「ひずみ」といったトポロジカルストレスの制御にある事を示した。SMC5/6の異常によって観察される染色体分配異常や微小核の形成は、癌を含め様々な疾患と関連がある。また最近、SMC5/6がB型肝炎ウィルスの感染に対する宿主制限因子である事が報告された。今後は、SMC5/6のさらなる解析に加え、これら疾患の分子機構の解明にも取り組む。本結果に関しては現在論文発表の準備中である。
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