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Analysis on the molecular function of a cohesin-like protein in homologous recombination repair

Research Project

Project/Area Number 16K07202
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Genome biology
Research InstitutionGakushuin University

Principal Investigator

Keyamura Kenji  学習院大学, 理学部, 助教 (70464386)

Research Collaborator HISHIDA takashi  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsDNA切断修復 / 相同組換え / SMCファミリー / ゲノム維持修復 / コヒーシン
Outline of Final Research Achievements

DNA double-strand breaks (DSBs) are a major threat to genome stability and cell survival, and if left unrepaired or repaired inappropriately, can lead to genomic mutations or cell death. Homologous recombination (HR) is highly conserved in all organisms and plays a critical role in DSB repair. SMC (structural maintenance of chromosomes) family proteins, including cohesin and the SMC5-6 complex in eukaryotes, play a crucial role in HR, however those molecular mechanisms remain unknown. In this research subject, An Escherichia coli RecN protein, which is the SMC family and related to HR repair of DSBs, was analyzed using a biochemical technique for understanding its molecular function. As a result, this study demonstrates that RecN has a cohesin-like activity that links between DNA molecules and promotes an initial process in HR.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大腸菌のRecNは、ゲノムDNA切断時の相同組換え修復に関わるRecファミリーの中で、唯一機能が未解明であったタンパク質である。本研究課題において、代表者は、RecNタンパク質を精製、解析することによって、その分子機能を明らかにした。真核生物のSMCファミリータンパク質の中には相同組換え修復に関わるものが報告されているものの、その分子メカニズムは不明である。そのため、本研究成果は、大腸菌の相同組換え修復の分子機構の解明に貢献するだけでなく、真核生物の相同組換え修復に関与するSMCタンパク質の分子機能の基盤を築くことができ、がん化や遺伝子疾患などの発生機構の理解につながることが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Cyclin-dependent kinase modulates budding yeast Rad5 stability during cell cycle2018

    • Author(s)
      Hayashi Masafumi、Keyamura Kenji、Hishida Takashi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Issue: 9 Pages: e0204680-e0204680

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0204680

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Srs2 and Mus81-Mms4 prevent accumulation of toxic inter-homolog recombination intermediates2016

    • Author(s)
      Keyamura, K., Arai, K., and Hishida, T.
    • Journal Title

      PLOS Genetics

      Volume: 12 (7) Issue: 7 Pages: e1006136-e1006136

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006136

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ゲノムDNAの切断修復に関与するRecNの機能解析2018

    • Author(s)
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第15回21世紀大腸菌研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA損傷ストレス応答におけるクロマチン構造の影響とその解析2018

    • Author(s)
      林 匡史、毛谷村 賢司、吉田 麻美、菱田 卓
    • Organizer
      第90回日本遺伝学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA二本鎖切断修復に関与するアセチル基転移酵素の機能解析2018

    • Author(s)
      田中 紫苑、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第90回日本遺伝学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 慢性的低線量率紫外線環境下におけるNER欠損株の損傷ストレス耐性メカニズムの解析2018

    • Author(s)
      芝田 眞菜、毛谷村 賢司、塩入 拓馬、菱田 卓
    • Organizer
      第90回日本遺伝学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Phosphorylation of Rad5 regulates Rad5 stability during cell cycle in Saccharomyces cerevisiae.2018

    • Author(s)
      Mafumi Hayashi, Kenji Keyamura and Takashi Hishida
    • Organizer
      3R & 3C Symposium
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNA二本鎖切断修復に関与する大腸菌RecNの変異体解析2018

    • Author(s)
      桶谷 浩之、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノムDNAの切断修復に関与するRecNタンパク質の機能解析2017

    • Author(s)
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第14回21世紀大腸菌研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 大腸菌のDNA二本鎖切断修復に関与するRecNの機能解析2017

    • Author(s)
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第89回日本遺伝学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ゲノムDNAの切断修復に関与する大腸菌由来RecNの機能解析2017

    • Author(s)
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第24回DNA複製・組換え修復ワークショップ
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] SMCファミリータンパク質RecNの二本鎖DNA切断修復における役割2016

    • Author(s)
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川(横浜)
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 出芽酵母Rad5におけるリン酸化修飾の解析2016

    • Author(s)
      林 匡史、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川(横浜)
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Effect of chronic low-dose UV irradiation in nucleotide excision repair-deficient cells2016

    • Author(s)
      塩入 拓馬、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第10回 3Rシンポジウム
    • Place of Presentation
      島根(松江)
    • Year and Date
      2016-11-13
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 慢性的な紫外線ストレスに対する出芽酵母ヌクレオチド除去修復欠損株の耐性獲得メカニズム2016

    • Author(s)
      塩入 拓馬、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第88回日本遺伝学会
    • Place of Presentation
      静岡(三島)
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 複製ストレス応答における出芽酵母Mgs1の役割2016

    • Author(s)
      長谷川 ゆき、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第88回日本遺伝学会
    • Place of Presentation
      静岡(三島)
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 出芽酵母DNA損傷トレランス経路関連タンパク質におけるリン酸化修飾の解析2016

    • Author(s)
      林 匡史、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第88回日本遺伝学会
    • Place of Presentation
      静岡(三島)
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 二本鎖DNAの切断修復に関与するSMCタンパク質RecNのDNA相互作用メカニズム2016

    • Author(s)
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • Organizer
      第13回21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      熊本(南阿蘇)
    • Year and Date
      2016-06-02
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 学習院大学理学部生命科学科 分子生物学研究室ホームページ

    • URL

      https://www.univ.gakushuin.ac.jp/sci/bio/laboratory/detail-hishida/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 学習院大学理学部生命科学科 分子生物学研究室ホームページ

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 学習院大学理学部生命科学科 分子生物学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.gakushuin.ac.jp/univ/sci/bio/laboratory/detail_hishida/theme.html

    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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