2021 Fiscal Year Annual Research Report
ミスマッチ修復機構によるPCNAダイナミクス制御メカニズムの解明
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19K16042
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
河添 好孝 九州大学, 理学研究院, 助教 (60805422)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | PCNA / ミスマッチ修復 / クランプローダー複合体 / PCNAアンローディング / ツメガエル卵抽出液 / 試験管内再構成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複製クランプPCNAは、DNA複製や修復、クロマチン形成など、染色体の機能維持に重要な様々な反応を統御する必須因子である。PCNAは、DNA複製の際にDNAに装着（ロード）され、DNA複製完了後にDNAから脱装着（アンロード）される。PCNAのDNAへのローディング・アンローディングといったPCNAダイナミクスは、主にクランプローダー複合体によって制御される。真核生物には4種類のクランプローダー複合体が存在し、中でも、RFCやCtf18-RFCはPCNAローダーとして、Elg1-RFCはPCNAアンローダーとして機能すると考えられている。また、PCNAのアンローディングはDNA複製の正確性維持に重要なDNA修復機構である、ミスマッチ修復機構によっても制御される。しかしながら、PCNAローダーを用いた試験管内再構成系の結果から、Elg1-RFC以外のPCNAアンローディング経路が存在する可能性は否定されておらず、ミスマッチ修復機構によるPCNAダイナミクスの制御メカニズムに関しても一切わかっていない。
本研究者は、DNA複製や修復、クロマチン形成を非常に効率よく再現するツメガエル卵抽出液を用いて、予めDNAにロードしたPCNAのアンローディング反応について解析した。まず本研究者は、抽出液中においてElg1-RFCが主たるPCNAアンローダーであることを示した。さらに、精製Elg1-RFCを用いた加え戻し実験から、他のクランプローダー複合体と同様にElg1のATP加水分解活性がアンローディング活性に重要であることがわかった。Elg1-RFCによるPCNAアンローディング反応は、PCNAと結合性のあるペプチド断片を卵抽出液に加えるだけでも大きく遅延したことから、Elg1-RFCはフリーのPCNAを優先的にDNA上からアンロードしていることが示唆された。
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