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動物細胞ゲノムの複製機序とその破綻により働く機能的複製制御機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number 04J09589
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Molecular biology
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

杉村 和人  三重大学, 大学院生物資源学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords複製フォーク / DNAファイバー / FISH / 複製開始点 / Topoisoraerase I阻害剤 / CPT / PARP-1 / DT40 / camptothesin / DNA二重鎖切断 / PARP / NU1025 / siRNA / S期チェックポイント / R / Gバンド / セントロメア / ヘテロクロマチン / ヒストン / アセチル化 / エピジェネティック
Research Abstract

DNAフアイバー上で未知の複製開始点を探索するために、標本DNAの変性無しでプローブDNAのハイブリダイゼーションが可能な、non-denaturing FISHを新規に開発した。これとin vivo複製標識法を用い、ヒト1番染色体q32領域内の特定領域(150-200kb)内に複製開始点が存在することを示すことができた。この手法により哺乳類染色体上の特定領域における複製開始点をDNA-分子上で解析することが可能となった。
Topoisoraerase I阻害剤CPTによりDNA損傷を与えた時の複製フォーク進行制御機構を解析した。CPT処理により、複製フォークは有意に減速したが、poly(ADP-ribose)polymerase(PARP)を特異的阻害剤で処理すると、有意に回復した。また、PARP-1 siRNA処理細胞でも同様に、CRT処理により減速したフォークの速度は有意に回復した。さらに、PARP-1ノックアウトDT40細胞においてもCPT処理による複製フォークの減速がられなかった。また、DNA polymeraseβノックアウトDT40細胞ではフォークの減速が回復することは無かった。これら結果より、PARP-1はCPTによるDNA複製依存的DNA損傷に応答して複製フォークの進行を制御していることがわかった。
転写調節因子ElonginAの欠損は、プログラム細胞死(アポトーシス)を引き起こす。その原因がDNA複製の異常に起因すると推測し、ElonginA欠損マウス由来胎児性繊維芽細胞を用いて、DNAファイバー法とin vivo複製鎖標識法を用いて複製フォークの進行速度を解析した。その結果、ElonginA欠損細胞では複製フォークの進行が停止または大きく遅延していることを見出した。このことから、ElonginA欠損による細胞死は、複製フォーク進行異常に由来すると結論づけた。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (3 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Functional characterization of a mammalian transcription factor, Elongin A2007

    • Author(s)
      Takahashi Yasukawa, Kazuto Sugimura et al.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications 352

      Pages: 237-243

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Non-denaturing Fluorescence in situ Hybridization to Find Replication Origins in a Specific Genome Region on the DNA Fiber2007

    • Author(s)
      Kazuto Sugimura, Shin-ichiro Takebayashi et al.
    • Journal Title

      Biosci.Biotechnol.Biochem. 71(2)

      Pages: 627-632

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Regulation of replication at the R/G chromosomal band boundary and pericentromeric heterochromatin of mammalian cells2005

    • Author(s)
      Shin-ichiro Takebayashi, Kazuto Sugimura et al.
    • Journal Title

      Experimental Cell Research 304

      Pages: 162-174

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] 染色体サイクル 複製・分配・組換え・修復・クロマチン制御のメカニズムとその異常による疾患2007

    • Author(s)
      奥村克純, 杉村和人, 竹林慎一郎, 斉藤辰朗
    • Total Pages
      219
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Book] 細胞核の世界 ダイナミクスから病態まで2006

    • Author(s)
      杉村和人, 奥村克純
    • Total Pages
      384
    • Publisher
      共立出版
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Book] 基礎から先端までのクロマチン・染色体実験プロトコール2004

    • Author(s)
      押村光雄, 平岡泰 他
    • Total Pages
      229
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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