Studying the molecular mechanism of replisome disassembly in mitosis

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06617
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43050:Genome biology-related
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: Hashimoto Yoshitami 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (50616761)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: DNA複製 / 細胞周期 / 細胞分裂 / ゲノム不安定化 / ツメガエル卵無細胞系 / レプリソーム

Outline of Final Research Achievements

Genome duplication must be complete before initiation of mitosis. In this study, I have examined the consequences of forced mitotic entry after interruption of DNA replication progression using Xenopus cell-free system. I have found that mitotic entry was temporally delayed when replication restart was simultaneously allowed. By contrast, processing of replication intermediates by a nuclease was required to allow mitotic entry when DNA replication was continuously interrupted. These responses are considered to be a mechanism ensuring that DNA replication and mitosis never occurs at the same time.

Free Research Field

分子生物学、生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

真核生物では、DNA複製と細胞分裂は細胞周期の異なる時期に起きるよう制御されており、本来両立し得ない現象である。しかし、細胞周期制御に異常を持つ癌細胞などでは、ゲノム局所的には未複製の領域があるにも関わらず分裂期へと進行し、ゲノム不安定化が増大するケースが知られている。卵無細胞系で見られた現象（複製再開による分裂期進行の遅延、ヌクレアーゼによる複製中間体のプロセシング）は、正常な細胞での応答であり、癌細胞ではこれらの仕組みが破綻することでゲノム不安定化が助長される可能性を示唆している。