2016 Fiscal Year Annual Research Report
Studies for homologous recombination in chromatin
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25250023
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 光弘 明星大学, 理工学部, 教授 (80231364)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 / 活性発現の分子機構 / 染色体構築・機能・分配 / 生体高分子構造・機能 / 構造活性相関 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、クロマチン構造上における相同組換えの分子機構の解明を目的とする。真核生物のゲノムDNAは、高次に折りたたまれたクロマチン構造を形成しているが、その高次クロマチンにおける相同組換え機構は未だ明らかでない。これまでに我々は、リンカーヒストンH１を含む高次クロマチンでの相同組換え反応機構を明らかにし、H1サブタイプにより形成される多様なクロマチン構造が相同組換え反応を制御することを発見した。
本年度は、クロマチン構造上におけるRAD51およびDMC1の機能差異を明らかにすることを目的とし、解析を行った。そのために、試験管内再構成系により調製した再構成クロマチンを用いて、ヌクレオソームの形成がRAD51とDMC１の相同的対合反応に与える影響を生化学的に解析した。その結果、DMC1は、RAD51とは異なり、ヌクレオソームが形成されていない領域で優先的に相同的対合反応を触媒することを明らかにした。ヌクレオソームが形成されていない染色体領域は、減数分裂期の組換えホットスポットに存在する。そのため、DMC1は組換えホットスポットでの組換えに特化した機能をもつことが示唆された。
次に、クロマチンでの相同組換えに重要なFanconi貧血原因遺伝子であるFANCI-FANCD2複合体と、相同組換えタンパク質RAD51との相互作用を生化学的に解析した。その結果、FANCI-FANCD2複合体はRAD51と直接相互作用し、その結果RAD51とDNAとのフィラメント形成を安定化することを明らかにした。さらに、FANCI-FANCD2複合体によって安定化されたRAD51フィラメントは、DNAを分解酵素からの消化から保護していることがわかった。以上の結果は、クロマチンにおける相同組換えの分子機構を理解する上で重要な知見を与えた。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Xeroderma pigmentosum group C protein interacts with histones: regulation by acetylated states of histone H3.2017
Author(s)
Kakumu E, Nakanishi S, Shiratori HM, Kato A, Kobayashi W, Machida S, Yasuda T, Adachi N, Saito N, Ikura T, Kurumizaka H, Kimura H, Yokoi M, Sakai W, Sugasawa K.
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Journal Title
Genes Cells.
Volume: 3
Pages: 310-327
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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