2016 Fiscal Year Annual Research Report
In vitro analysis of functions of cohesin in replication-coupled sister-chromatid cohesion and DNA double-strand break repair
| Project/Area Number |
25711022
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
高橋 達郎 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50452420)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 姉妹染色体接着 / コヒーシン / DNA二重鎖切断 / DNA損傷修復 / DNA複製 / ツメガエル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
コヒーシン複合体による姉妹染色体の接着は、正確な染色体の分配に必要であるのみならず、DNA二重鎖切断（DSB）損傷の修復にも重要な役割を果たす。姉妹染色体の接着はDNA複製と協調的に起こると考えられており、本研究計画においてもDNA複製因子が染色体接着を促進するメカニズムを主要な解析ターゲットとしてきた。一方で、コヒーシンがDSBの修復にどのような役割を果たすかについては、いまだ分かっていない点が数多い。本年度は、ツメガエル卵抽出液を主たる実験系として用い、コヒーシンのDSB修復への寄与を重点的に解析した。先年度までの解析から、試験管内でのDNA複製によって生じた姉妹DNAの特定のひとつに部位特異的なDSBを導入した場合でも、もう一つの姉妹DNA鎖が組換え鋳型として存在するにもかかわらず、非相同末端結合が主たるDSB修復経路として選択されることが分かってきた。また、このときのDSB修復に対するコヒーシンの寄与はこれまで観察できていない。染色体接着はDNA複製と協調的に成立するため、コヒーシンは複製後のDSB修復よりもむしろDNA複製フォーク近傍でのDSB修復により重要ではないかと考え、部位特異的なニックを利用して複製フォーク通過時に特定のひとつの姉妹DNA鎖が切断される系を構築した。興味深いことに、この系においてコヒーシンを抽出液から除去すると、一本鎖DNA結合タンパク質RPAが染色体上に蓄積することが分かった。このことは、コヒーシンは複製フォークでのDSB末端削り込み反応を制御している可能性を示唆する。さらに、本年度の解析から、二重鎖切断部位の周辺に相同領域を持つ場合は、非相同末端結合ではなく一本鎖アニーリング（SSA）反応が優先的に選択されることが分かってきた。SSAは末端の削り込みを伴う修復経路であるため、コヒーシンによる制御を受ける可能性がある。コヒーシンのSSAへの寄与については今後の重要な研究課題である。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
