2008 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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20370068
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
真木 寿治 Nara Institute of Science and Technology, 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用いて、DNA損傷により複製が阻害された場合に損傷乗り越え型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、シクロブタン型チミンダイマーを含むオリゴDNAを鋳型に導入して検討を行った。その結果、過去に我々が行った脱塩基損傷を含む鋳型を用いた場合と同様に、損傷がleading鎖上であれlagginng鎖上であれ、DNA鎖伸長は損傷部位でほぼ完全に停止すること、しかし、複製フォークの進行は、lagging鎖に損傷がある場合には全く影響を受けず、leading鎖に損傷がある場合にもlagging鎖の合成がしばらく継続して複製フォークはしばらくは両鎖の合成が脱共役した状態で約1kb程度は進行することが明らかになった。次に、leading鎖上の損傷により複製フォークの進行が停止した場合に、複製装置が阻害部位に留まるのか、あるいは速やかに解離するのかについて調べることを試みた。化学架橋剤とPol IIIホロ酵素あるいはDnaBヘリカーゼに対する抗体を用いて、クロマチン免疫沈降法により解析することにしたが、予備的な実験で、抗体の性質のために明確な実験結果を得ることが困難であることが判明した。一方、複製フォーク進行阻害の回復についての研究は進展が見られた。RecAタンパク質とDNA Pol VによるDNA複製の再開は検出できなかったが、DNA Pol IV(DinB)では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が示唆された。その後の解析により、DNA上でβクランプと安定に結合しているPol IIIがDinBの働きによりDNAから解離することが見いだされた。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損傷乗り越え型DNAポリメラーゼの働きにより解消されて再開することを示したことになる.
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