「非通常型ＤＮＡ複製」におけるＭＣＭヘリカーゼファミリーの役割分担の解析

• 研究課題/領域番号: 15K18482
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 夏目 豊彰 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 助教 (10435513)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 非通常型DNA複製 / MCM2-7複製ヘリカーゼ / MCM8-9ヘリカーゼ / オーキシンデグロン法 / DNA複製バックアップシステム / 複製フォーク / 細胞周期 / 細胞死 / がん化 / Mcm2-7 / Mcm8-9 / ゲノム編集 / オーキシン誘導性デグロン

研究成果の概要

通常のDNA複製とは様式が異なる「非通常型DNA複製」が知られているが、その分子メカニズムはよく分かっていない。私は、通常のDNA複製を司るMCM2-7複製ヘリカーゼを迅速に壊してDNA複製を阻害し、それに対する細胞の応答を観察した。このためにまず、目的タンパク質をごく短時間に分解できるオーキシンデグロン法を、ヒト細胞で容易に利用できるシステムを確立した。次に、このシステムをMCM2タンパク質の分解に用いた結果、MCM2-7複製ヘリカーゼを破壊した後でも、そのパラログであるMCM8-9ヘリカーゼに依存してDNA合成が再開されるという、新しいタイプの非通常型DNA複製を見い出した。

研究成果

• [雑誌論文] Conditional Degrons for Controlling Protein Expression at the Protein Level (2017)
  • 著者名/発表者名: Natsume T, Kanemaki MT
  • 雑誌名: Annual Review of Genetics 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Acute Inactivation of the Replicative Helicase in Human Cells Triggers MCM8-9-dependent DNA Synthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Natsume T, Nishimura K, Minocherhomji S, Bhwmick R, Hickson ID, Kanemaki MT
  • 雑誌名: Genes & Development 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Prichromosomal protein Ki67 supports mitotic chromosome architecture. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takagi M, Natsume T, Kanemaki MT, Imamoto N.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 21(10) 号: 10 ページ: 1113-1124
  • DOI: 10.1111/gtc.12420
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rapid Protein Depletion in Human Cells by Auxin-Inducible Degron Tagging with Short Homology Donors (2016)
  • 著者名/発表者名: Natsume T, Kiyomitsu T, Saga Y, Kanemaki MT
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 15 号: 1 ページ: 210-218
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.03.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Relative contribution of four nucleases, CtIP, Dna2, Exo1 and Mre11, to the initial step of DNA double‐strand break repair by homologous recombination in both the chicken DT40 and human TK6 cell lines (2015)
  • 著者名/発表者名: Hoa NN, Akagawa R, Yamasaki T, Hirota K, Sasa K, Natsume T, Kobayashi J, Sakuma T, Yamamoto T, Komatsu K, Kanemaki MT, Pommier Y, Takeda S, Sasanuma H
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 20 号: 12 ページ: 1059-1076
  • DOI: 10.1111/gtc.12310
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 人為的複製フォーク破壊システムから見えてきたヒトMCM8-9 依存的なフォークの再生メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 夏目豊彰、西村浩平、Ian Hickson、鐘巻将人
  • 学会等名: 第34回染色体ワークショップ・第15回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: かずさアカデミアホール（木更津市）
  • 年月日: 2017-01-11
• [学会発表] ヒト細胞における人為的複製フォーク破壊システムから見えてきた Mcm8-9依存的な複製フォークの再生メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 夏目豊彰、西村浩平、鐘巻将人
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] Cell-cycle specific perturbation of human MCM2-7 and cohesin complexes by the use of the auxin-inducible degron (AID) technology (2016)
  • 著者名/発表者名: 夏目豊彰、鐘巻将人
  • 学会等名: The 10th 3R Symposium
  • 発表場所: Hotel Ichibata (Matsue)
  • 年月日: 2016-11-13
  • 国際学会
• [学会発表] Rapid protein depletion in human cells by auxin-inducible degron (AID) tagging with short homology donors (2016)
  • 著者名/発表者名: 夏目豊彰、清光智美、相賀裕美子、鐘巻将人
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市）
  • 年月日: 2016-06-15
• [学会発表] 人為的複製フォーク破壊システムを用いた ヒト細胞におけるフォーク再生機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 夏目豊彰
  • 学会等名: 第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 松島一の坊、宮城県松島町
  • 年月日: 2016-01-12
• [学会発表] Artificial destruction of active DNA replication forks reveals the HR-dependent fork recovery involving Mcm8-9 (2015)
  • 著者名/発表者名: 夏目豊彰
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 人為的複製フォーク破壊システムを用いた ヒト細胞におけるフォーク再生機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 夏目豊彰
  • 学会等名: 第23回DNA複製・組換え・修復ワークショップ研究会
  • 発表場所: 焼津グランドホテル、静岡県焼津市
  • 年月日: 2015-10-19
• [学会発表] A PCR-based tagging method for generation of human conditional mutants by use of the auxin-inducible degron technology (2015)
  • 著者名/発表者名: 夏目豊彰
  • 学会等名: Genome Engineering: The CRISPR/Cas Revolution
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory, New York, USA
  • 年月日: 2015-09-24
  • 国際学会
• [備考] 取り除けば働きがわかる！～特定のヒト細胞内タンパク質を素早く取り除いて機能を探る方法を開発～
  • URL: https://www.nig.ac.jp/nig/ja/2016/03/research-highlights_ja/20160325.html