2014 Fiscal Year Annual Research Report
ＤＮＡ損傷の検出と修復の連携システムを担うリン酸化フイードバック制御の解明
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24687023
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古谷 寛治 京都大学, 放射線生物研究センター, 講師 (90455204)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | チェックポイント / DNA損傷 / ダイナミクス / リン酸化 / タンパク質分解 / ATP分解酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私達の細胞はゲノムDNAが損傷を受けると、速やかに損傷を検出し、修復する。しかしながら検出・修復の二つの作業がDNA損傷上でどの様に連携されているかは全く分かっていない。これまでの解析で、DNA損傷の検出機構であるチェックポイント機構に注目する事でチェックポイントの活性がオン（DNA損傷への結合）になると自動的にオフ（DNA損傷からの解離）の回路が発動するリン酸化フィードバック制御がある事を見出した。このオン・オフの制御はDNA損傷の検出機構から修復機構への切り替えを制御していると考え、本研究では、チェックポイント機構全体の試験管内再構成系の作製を試みる事で分子詳細を理解目指した。分裂酵母のチェックポイント因子を材料に扱ったが、精製した二つのチェックポイント複合体（クランプ三量体とローダー五量体）を試験管内で組み合わせることで高次複合体を形成させることに成功した。高次複合体の形成はATP依存的に増強され、早い結合と早い解離が起こっており、ダイナミックな結合と解離を起こすことでより多くの高次複合体の生成を可能にしていることを生化学的に明らかにした。並行してヒト細胞にへとチェックポイントのオフの機構の解析を進めた。これまで酵母において同定したチェックポイントのオフの制御はクランプ複合体に含まれるRad9タンパク質のリン酸化部位であり、これと相同の部位に位置するリン酸化部位の解析を進めた。その結果このリン酸化部位にPlk1キナーゼが結合し、別の二箇所のリン酸化を引き起こすことを質量分析解析を通じて明らかにした。一箇所は、タンパク質分解を促進するためのリン酸化であり、もう一箇所は別の機能を持つと思われた。また、両方のリン酸化の欠損はDNA損傷部位からの解離を遅らせたため、DNA損傷部位へのダイナミックな結合をタンパク質分解制御とクロストークを行うことで調節していると考えられた。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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