2021 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding the mechanisms by which chromatin assembly factors promote the maintenance of genome stability upon inhibition of DNA replication
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying replication of non-genomic codes that mediate plasticity and robustness for cellular inheritance |
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20H05382
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐々木 真理子 東京大学, 定量生命科学研究所, 講師 (50722013)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | CAF-1複合体 / クロマチン構造 / DNA複製阻害 / ゲノム安定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNA複製装置の進行はDNA上の様々な障害によって阻害されるが、クロマチン構造を制御する因子がどのような分子機構でDNA複製阻害応答を制御するのかは不明である。出芽酵母のリボソームRNA遺伝子(rDNA)領域には約150個のrDNA配列が縦列に連なっている。この領域ではDNA複製阻害が高頻度で起こるだけでなく、このDNA複製阻害に正しく応答できないとrDNAコピー数変動が高頻度で起こる。研究代表者は先行研究において、ヌクレオソーム再構築因子であるCAF-1複合体がDNA複製阻害時にrDNAコピー数変化を抑制し、ゲノム安定性を守る上で重要な因子であることを明らかにした。そこで本研究課題では、CAF-1複合体がどのような分子メカニズムで複製阻害からゲノム安定性を維持するのかを明らかにすることを目指した。
rDNA領域では高頻度でDNA複製阻害が起こり、DNA二本鎖切断が生じることが知られている。そして、CAF-1複合体はこのDNA二本鎖切断がゲノム不安定化を誘導しやすい相同組換え経路によって修復されないように、DNA二本鎖切断末端の削り込みを抑制することを明らかにした。また、rDNA領域には非コードRNAの転写を行うプロモーターが存在するが、CAF-1複合体はこの非コードRNAの転写の抑制に関与していることも明らかとなった。これらの結果から、CAF-1複合体欠損細胞では非コードRNAの転写が活発に起こることによって、DNA二本鎖切断の削り込みが脱抑制され相同組換え経路が用いられることによってrDNAコピー数変動がおこりやすくなっているというモデルを考えている。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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