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DNAポリメラーゼ研究におけるゲノム科学的,分子科学的アプローチの融合

研究課題

研究課題/領域番号 15H06032
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 分子生物学
研究機関東北大学

研究代表者

大学 保一  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (80619875)

研究期間 (年度) 2015-08-28 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードDNA複製 / 突然変異 / DNAポリメラーゼ
研究実績の概要

<Polζゲノム科学的解析に必要な分裂酵母株の作成>
リボヌクレオチドを高頻度の取り込むPolζをコードする変異遺伝子の作成に着手した.第一に,Polε,PolδとPolζのカタリティックドメインのアライメントを作成し,Polζの変異されるべきアミノ酸を特定した.その後,Polζをコードする遺伝子(rev3)をプラスミドにクローニング後,当該アミノ酸が変異した遺伝子を作成した.その遺伝子をcre-loxシステムを用いて,分裂酵母の内在のrev3遺伝子と置換した.この酵母を使用して,細胞内での変異Polζの機能を解析した結果,多少の機能低下は観察されるものの,PolζのDNA合成能は失われていないことが判明した.現在,変異PolζのDNA合成によるリボヌクレオチドの取り込み定量を行っている.今後は,この株を利用して,ゲノムワイドにPolζ合成領域の特定(Pu-seq)を行う.変異Polζ遺伝子をコードする酵母株の作成と並行して,PolζによるDNA合成が必要となる細胞株の樹立もおこなった.Polζ欠損株とPolεの機能が低減した株をかけ合せて結果,PolεとPolζの二重変異株において顕著な増殖阻害が観察された.これは,Polε変異体でゲノム中のPolζの合成領域が拡大していることを示している.よって,Polε変異体において,Polζを対象としたPu-seq実験を行い,Polζがリーディング鎖合成を担うPolεを補助する仕組みを今後検証する.
<細胞内でのPolζの1分子レベルでの観察に必要な酵母株の作成>
PALM法を用いて,Polζの細胞内1分子観察を行うため,Polζのカタリティック因子のN末端にmEos蛍光体が結合した遺伝子の作成に着手した.現在までに,Polζ遺伝子とmEos遺伝子が結合した配列のプラスミド上へのクローニングが完了し,現在,酵母株への導入を行っている.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Sussex(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Mapping ribonucleotides in genomic DNA and exploring replication dynamics by polymerase usage sequencing (Pu-seq)2015

    • 著者名/発表者名
      A.Keszthelyi, Y. Daigaku, K. Ptasinska, I. Miyabe, A. M. Carr
    • 雑誌名

      Nat. Protocol

      巻: 10 号: 11 ページ: 1786-1801

    • DOI

      10.1038/nprot.2015.116

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Polymerase δ replicates both strands after homologous recombination-dependent fork restart2015

    • 著者名/発表者名
      I. Miyabe, K. Mizuno, A. Keszthelyi, Y. Daigaku, M. Skouteri, S. Mohebi, T. A. Kunkel, J. M. Murray, A. M. Carr
    • 雑誌名

      Nat. Struct. Mol. Biol.

      巻: 22 号: 11 ページ: 932-938

    • DOI

      10.1038/nsmb.3100

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ゲノム複製におけるDNAポリメラーゼ間での機能分担と協調性2015

    • 著者名/発表者名
      大学 保一、Andrea Keszthelyi、宮部 泉、Antony M. Carr
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-08-26   更新日: 2017-01-06  

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