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DNA修復・複製の連携役としてのチェックポイント機構とクロマチン制御の機能関連

Publicly Offered Research

Project AreaCoupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling
Project/Area Number 25131707
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

古谷 寛治  京都大学, 放射線生物研究センター, 講師 (90455204)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Keywordsチェックポイント / GFP / DNA損傷 / リン酸化 / ダイナミクス / 分子生物
Outline of Annual Research Achievements

DNAチェックポイント機構はDNA損傷の検出にともない細胞周期進行を遅らせるだけの機構ではない。ゲノムDNA複製時に遭遇するDNA損傷に対し、適切な修復経路を誘導する。なかでもチェックポイント因子Rad9タンパク質は、他のチェックポイントタンパク質をDNA損傷部位へと繋ぎ留める事で、チェックポイント機構の発動に寄与する。一方、Rad9を損傷部位から解離させるのも重要である。わたくしたちは酵母を用いた解析から、Rad9の損傷部位からの解離が、Rad9上で起こるリン酸化フィードバックによって引き起こされる事、また、このリン酸化依存的なRad9の結合・解離制御こそがDNA複製時と修復経路の連携を制御することを見出してきた。本研究ではヒト細胞を用いた蛍光標識Rad9の動態解析から損傷部位への集積の速さを計測した。非常にゆっくりとした反応であり、DNA損傷部位に他のタンパク質が作用したのちに集積することが示唆された。また、酵母で見出した損傷部位からの解離に必要なリン酸化部位と相同の部位がヒトRad9にも存在していたためその変異タンパク質における動態解析を試みたところ、野生型に対して速く集積することが明らかとなった。今後はリン酸化フィードバックがDNA損傷への結合を遅らせるのか、解離を促進するのか検討を進める。並行して、解離に必要なリン酸化部位の分子機能を明らかにするためスクリーニングをおこない、Plk1遺伝子をツーハイブリッドにて取得した。また、質量分析の結果Plk1がヒトRad9タンパク質を二箇所リン酸化することを見出し、一方のリン酸化部位がタンパク質分解のためのユビキチン付加酵素を結合するために必要である事を見出した。今後はタンパク質分解による量的制御とダイナミクス変動の相関を見出すべく研究を進めていく。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 7 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Synchronous activation of cell division by light or temperature stimuli in the dimorphic yeast Schizosaccharomyces japonicus.2013

    • Author(s)
      Sho Okamoto, Kanji Furuya, Shingo Nozaki, Keita Aoki, Hironori Niki
    • Journal Title

      Eukaryotic Cell

      Volume: 12 Issue: 9 Pages: 1235-1243

    • DOI

      10.1128/ec.00109-13

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cdk-Plk axis to destabilize a checkpoint protein Rad92014

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      International Conference, The 4D nucleome 2014
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2014-12-17 – 2014-12-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cdk-Plk axis to destabilize a checkpoint protein Rad92014

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      The 9th 3R symposium
    • Place of Presentation
      御殿場
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Phosphorylation on checkpoint protein Rad9 contribute to genomic stability2014

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      日本放射線影響学会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2014-10-01 – 2014-10-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA修復・複製の連携役としてのチェックポイント機構とクロマチン制御の機能関連2014

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      新学術領域 ゲノム普遍的制御 第5回領域班会議
    • Place of Presentation
      徳島 鳴門
    • Year and Date
      2014-05-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The regulation of chromatin binding of Rad9 via its phosphorylation2014

    • Author(s)
      Kanji Furuya
    • Organizer
      International Symposium Kyoto,“Replication, repair and transcription; coupling mechanisms and chromatin dynamics for genome integrity”
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNA修復・複製の連携役としてのチェックポイント機構とクロマチン制御の機能関連2013

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      新学術領域 ゲノム普遍的制御 第4回領域班会議
    • Place of Presentation
      鳴門
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] チェックポイントタンパク質Rad9のリン酸化による動態制御2013

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      日本放射線影響学会第56回大会
    • Place of Presentation
      青森
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] チェックポイントタンパク質のダイナミクス制御2013

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      遺伝研研究集会「染色体DNAの安定維持の分子メカニズム」
    • Place of Presentation
      三島
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Phosphorylation on Rad9 checkpoint clamp protein contributes to genomic stabilit2013

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] チェックポイントタンパク質Rad9のリン酸化による動態制御2013

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      第22回 DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • Place of Presentation
      仙台
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 京都大学放射線生物研究センター・突然変異機構研究部門

    • URL

      http://house.rbc.kyoto-u.ac.jp/mutagenesis2/index2

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 放射線生物研究センター、細胞周期応答研究部門ホームページ

    • URL

      http://house.rbc.kyoto-u.ac.jp/mutagenesis2/index2.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 新学術ゲノム普遍的制御ホームページ

    • URL

      http://www.dnarepair.jp/result/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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