2021 Fiscal Year Research-status Report
損傷チェックポイント機構によるDNA二重鎖切断修復の正確性制御メカニズム
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20K21399
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
高橋 達郎 九州大学, 理学研究院, 教授 (50452420)
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2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 相同組換え / DNA損傷チェックポイント / ゲノム安定性 / ミスマッチ修復 / ATM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAの二重鎖切断は損傷チェックポイントにより検知され、その下流で細胞周期の停止や、DNA損傷修復反応が制御される。DNA損傷修復経路のうち、DNA二重鎖切断損傷を修復する相同組換え経路は、修復の正確性が高く、遺伝情報維持に重要な修復経路である。一方で、相同組換えは類似配列間でも起こることがあり、このような誤った相同組換えは転座などの染色体再編、不安定性の原因となる。本研究では、損傷チェックポイント経路が相同組換え反応の正確性を制御する可能性について先年度の成果をもとに検討を進めた。まず。ツメガエル卵抽出液をモデル系に、相同組換え反応の一経路である一本鎖アニーリング反応を再現し、一本鎖アニーリング基質の相同性を変化させることでアニーリング正確性を評価した。また、この正確性の維持に必要な因子の同定を進めた。この目的のため、誤った組換え反応が起こる際に組換え中間体に生じる塩基ミスマッチを認識するセンサータンパク質MutSαに標識タグを付加し、相互作用因子の網羅的同定を試みた。現在までに、標識付加されたタンパク質の回収条件を確立している。また、既に一本鎖アニーリングの正確性維持に必要であることが分かっているDNAヘリカーゼに着目し、この因子が損傷チェックポイントキナーゼによってリン酸化を受けるアミノ酸残基の変異体を作成し、組換え正確性の維持への影響を解析している。また、損傷チェックポイントキナーゼや損傷センサータンパク質、相同組換え関連因子などのタンパク質発現、抗体作成を進めており、免疫除去等の実験が可能となりつつある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、実験系の構築、高度化、および損傷チェックポイント関連因子、相同組換え因子、相同組換えの正確性制御因子などの抗体、精製タンパク質、変異体の作成を進めた。これらの材料作成は順調に進展しているものの、損傷チェックポイント機構が相同組換え反応の正確性維持に与える影響や、そのメカニズムの解析については解析が遅れている。 次年度以降、この点についての解析を進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
損傷チェックポイント経路、特にATM経路が、類似配列間組換えのどのステップに促進的あるいは抑制的な機能を持つかを明確に示すことが最大の課題であり、本年度に作成した材料を用いて解析を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度は主に研究に必要な材料や系の構築を進めたため、実際の解析にかかわる試薬、消耗品類の消費が遅く、次年度使用額が生じた。次年度は主に解析を進めることで、次年度使用額については主に試薬、実験消耗品として使用する予定である。
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