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2013 Fiscal Year Annual Research Report

DNA複製・組換えによるクロマチン制御

Research Project

Project/Area Number 23570212
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中川 拓郎  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20324866)

Keywordsセントロメア / DNA複製 / DNA組換え / クロマチン / 染色体分配
Research Abstract

セントロメアは染色体の正確な分配に不可欠である。ところが、ヒトを含む多くの場合セントロメアはリピート配列DNAにより構成されている。そのため、染色体再編が起こり易い染色体脆弱部位の1つでもある。われわれはセントロメアに局在するヒストン様蛋白質CENP-SとCENP-Xがセントロメアでの交叉型組換えを抑制することを明らかにしたCENP-SはCENP-SXSXやCENP-TWSXの複合体を形成することが知られている。CENP-Sが複合体として機能するのかを知るために、蛋白質結合ドメインにアミノ置換LRを導入した分裂酵母CENP-S変異株を作成した。この変異により、CENP-Sの蛋白発現量には大きな変化は見られなかったが、複合体形成が低下し、交叉型組換えが増加することが分かった。また、ミニ染色体を用いて染色体再編について調べたところ、LR変異によりセントロメア再編が高頻度で起きることが明らかとなった。これらの結果から、CENP-Sを含む複合体がセントロメア・リピート間の組換えを制御することで染色体再編を抑制すると考えられる。
セントロメアはDNA複製開始装置が密集し、S期の早い時期に複製されることが知られている。しかし、その生理的意義については未だ不明である。そこで、複製因子ORC蛋白質をセントロメア特異的に分解する系を構築した。具体的には、ユビキチン依存的蛋白質分解に働くE3リガーゼTIR1とセントロメア因子との融合タンパクを発現してTIR1をセントロメアに局在化した。そして、ORCにE3リガーゼの標的配列デグロンを融合することで、オーキシン添加時特異的にORC蛋白質が分解するようにした。
英国オックスフォード大学T.C. Humphrey博士との共同研究により、PCNA様チェックポイント複合体9-1-1がDNA二重鎖切断末端のプロセッシングに関与することを示した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] The DNA damage checkpoint pathway promotes extensive resection and nucleotide synthesis to facilitate homologous recombination repair and genome stability in fission yeast2014

    • Author(s)
      Blaikley, E. J., Tinline-Purvis, H., Kasparek, T. R., Marguerat, S., Sarkar, S., Hulme, L., Hussey, S., Wee, B. Y., Deegan, R. S., Walker, C. A., Pai, C. C., Bahler, J., Nakagawa, T., and Humphrey, T. C.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 42 Pages: 5644-5656

    • DOI

      10.1093/nar/gku190

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 相同組換えによるセントロメア領域の染色体再編の抑制2014

    • Author(s)
      中川拓郎
    • Organizer
      新学術領域研究「ゲノムを支える非コードDNA領域の機能」
    • Place of Presentation
      東京大学・山上会館
    • Year and Date
      20140108-20140109
  • [Presentation] セントロメア領域のCENP-SXを介した 組換え制御による染色体再編の抑制2013

    • Author(s)
      中川拓郎
    • Organizer
      第36回分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131206
    • Invited
  • [Presentation] Regulation of the recombination at centromere by CENP-SX2013

    • Author(s)
      沖田暁子
    • Organizer
      第22回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市・秋保温泉
    • Year and Date
      20131120-20131122
  • [Presentation] CENP-SX/MHF1-2を介した セントロメア領域の染色体再編の抑制2013

    • Author(s)
      中川拓郎
    • Organizer
      国立遺伝学研究所・研究会「染色体DNAの安定維持の分子メカニズム」
    • Place of Presentation
      静岡県・国立遺伝学研究所
    • Year and Date
      20130927-20130928
  • [Presentation] キネトコア蛋白質CENP-SXによるセントロメアの維持機構2013

    • Author(s)
      中川拓郎
    • Organizer
      日本遺伝学会 第85回大会
    • Place of Presentation
      慶応大学・日吉キャンパス
    • Year and Date
      20130919-20130921
    • Invited
  • [Presentation] Centromere integrity is preserved by Rad51-dependent recombination in fission yeast2013

    • Author(s)
      Takuro Nakagawa
    • Organizer
      EMBO Conference on Fission Yeast: pombe 2013
    • Place of Presentation
      イギリス・ロンドン
    • Year and Date
      20130624-20130629
  • [Presentation] Centromere-specific regulation of recombination in fission yeast2013

    • Author(s)
      Akiko Okita
    • Organizer
      EMBO Conference on Fission Yeast: pombe 2013
    • Place of Presentation
      イギリス・ロンドン
    • Year and Date
      20130624-20130629
  • [Remarks] 大阪大学大学院理学研究科生物科学専攻ホームページ

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/dbs01/re-paper-temp.php?id=14

  • [Remarks] 分子遺伝学(升方)研究室ホームページ

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/masukata/

  • [Remarks] 「中川拓郎」研究グループのホームページ

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~takuro/science/Welcome.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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