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DNA損傷部位でのバイパスDNA合成による突然変異の発生機構

研究課題

研究課題/領域番号 10044208
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

真木 寿治  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (20199649)

研究分担者 梅津 桂子  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (20223612)
秋山 昌広  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (80273837)
関 峰秋  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究所, 教務職員 (40304167)
松本 吉博  Fox Chase Cancer Center, Associate
FUCHS Robert  CNRS, URR9003, Director
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1999年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1998年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードDNAポリメラーゼ / 発がん物質 / 変異原 / DNA複製 / DNA修復 / 誤りがち修復 / SOS応答 / SOS修復
研究概要

本研究計画での主要な問題点は生物に普遍的に存在するDNA損傷部位でのバイパスDNA合成による突然変異の発生機構について、その過程に関与するDNAポリメラーゼ等のタンパク質性因子の役割を明らかにし、バイパスDNA合成に起因する突然変異の制御の仕組みを解明することである。2年度にわたる期間で以下の3つの項目について研究を実施し、新たな知見を得た。
1.試験管内DNA合成系を用いた変異解析法の確立:大腸菌のDNA複製酵素を用いた試験管内DNA合成系を確立し、rpsL標的遺伝子配列上に生じた突然変異の特徴を明らかにした。その結果、損傷を人為的に導入していない鋳型DNAを用いた場合にも鋳型の特定の部位に生じた自然DNA損傷により塩基置換が誘発されることが強く示唆された。また、複製酵素が最も高頻度に引き起こす複製エラーである1塩基フレームシフト変異は同じ塩基が続く配列で特異的に発生することが示された。
2.試験管内DNA合成系を用いたDNA鎖伸長反応ポージング部位の解析:突然変異の発生におけるDNA合成阻害の意義を探る目的で、M13ファージ単鎖DNA上での大腸菌複製酵素のポージング部位について詳細な解析を行った。その結果、M13ゲノム上に強力なポージング領域が8ヶ所見出されたが、塩基配列レベルではそれぞれの領域は複数のポージング部位から構成されていることが判明し、それらの半数はヘアピン構造を取ることが明らかにされた。
3.バイパスDNA合成に関連する諸因子の同定と精製:高等真核生物でのバイパスDNA合成を検討するために、アフリカツメガエル卵母細胞抽出液中でのバイパスDNA合成活性を検討したところ、そのような活性が存在することが見出された。部分精製および異なるDNA損傷を持つ鋳型DNAでの解析から、バイパスDNA合成には少なくとも3つの異なる経路が存在することを見出した。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] S. Fujii: "DNA Replication Errors Produced by the Replicative Apparatus of Escherihia coli"J. Mol. Biol.. 289. 835-850 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Seki: "Strand Asymmetry of +1 Frameshift Mutagenesis at Repetitive DNA Sequences by DNA Polymerase III Holoenzyme of Escherichia coli"J. Biol. Chem.. 274. 33313-33319 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.P.P. Fuchs: "Inactivation of DNA proofreading obviates the need for SOS induction in frameshift mutagenesis"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95. 13114-13119 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Robert P.P. Funchs and Rita L.Napolitano: "Inactivation of DNA proofreading obviates the need for SOS induction in frameshift mutagenesis"Proc Natl Acad Sci USA. 95. 13114-13119 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shingo Fujii, Masahiro Akiyama, Kazuhiro Aoki, Yutaka Sugaya, Kumiko Higuchi, Mina Hiraoka, Youhei Miki, Naotoshi Saitoh, Kaoru Yoshiyama, Keiichi Ihara, Mineaki Seki, Eiichi Ohtsubo and Hisaji Maki: "DNA Replication Errors Produced by the Replicative Apparatus of Escherichia coli"J. Mol. Biol.. 289. 835-850 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mineaki Seki, Masahiro Akiyama, Yutaka Sugaya, Eiichi Ohtsubo and Hisaji Maki: "Strand Asymmetry of +1 Frameshift Mutagenesis at Repetitive DNA Sequences by DNA Polymerase III Holoenzyme of Escherichia coli"J. Biol. Chem.. 274. 33313-33319 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Fujii: "DNA Replication Errors Produced by the Replicative Apparatus of Esherichia coli"J.Mol.Biol.. 289. 835-850 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Seki: "Strand Asymmetry of +1 Frameshift Mutagenesis at Repetitive DNA Sequences by DNA Polymerase III Holoenzyme of Eschericgia coli"J.Biol.Chem.. 274. 33313-33319 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Robert P.P.Fuchs: "Inactivation of DNA proofreading obviates the need for SOS induction in frameshift mutagenesis" Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95. 13114-9 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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