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2つのRecAホモログによる組換えパートナー選択の分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 16H04742
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
研究機関大阪大学

研究代表者

篠原 彰  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00252578)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード相同組換え / RAD51 / 減数分裂 / DNA修復 / ゲノム安定化 / DMC1 / 染色体 / 組換え / がん / Rad51 / Dmc1 / RecAホモログ / パートナー選択 / 相同鎖検索
研究成果の概要

DNA鎖の交換反応である相同組換えは、ゲノムの多様性の産生やDNAの2重鎖切断の修復を介してゲノム・染色体の安定化に必須の役割を果たす。組換えに中心的な役割を果たすRAD51タンパク質に結合する新規因子SWSAP1の機能を解析したところ、SWSAP1に結合する新しいアンチリコンビナーゼFIGNL1を同定した。FINGL1はRAD51-DNA複合体を破壊する活性を持つこと, FIGNL1がその活性を抑制することが分かった。また、SWSAP1のノックアウト(KO)マウスを雄、雌共、不稔になり、実際にRAD51/DMC1の染色体局在が低下している。RAD51のみならずDMC1の集合も促進する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は相同組換えのアクセル役のSWSAP1と連携して機能する、ブレーキ役の新規タンパク質・遺伝子タンパク質・遺伝子(FIGNL1)を発見しました。SWSAP1, FIGNL1の2者のタンパク質の機能を明らかにすることで、生体内でのDNA同士の交換反応である相同組換えを適切に制御するメカニズムを解明しました。相同組換えの機能不全による発ガン率の上昇の原因解明や診断・治療方法の開発につながることが期待できます。また、今回発見した組換え因子を人工的に制御する技術の開発を通して、不妊の治療、ゲノム編集を介した遺伝子治療(置き換え)の最適化など幅広い貢献が期待できます。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (13件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 7件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 14件、 招待講演 12件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] FMI(スイス)

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      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] U. of Davis(米国)

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  • [国際共同研究] IISER Thiruvananthapuram(インド)

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  • [国際共同研究] IISER Thiruvananthapuram(インド)

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  • [国際共同研究] Friedrich Mischer Institute(スイス)

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  • [国際共同研究] University of Vienna(オーストリア)

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  • [国際共同研究] UC, Davis(米国)

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  • [国際共同研究] New York University(米国)

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  • [国際共同研究] Chung-Ang University(韓国)

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  • [国際共同研究] IISER Thiruvanantharapuram(インド)

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  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

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  • [国際共同研究] University of Chicago(米国)

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      2016 実績報告書
  • [国際共同研究]

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  • [雑誌論文] A. Shinohara, Human RAD51 paralogue, SWSAP1, fosters RAD51 filament by regulating the anti-recombinase, FIGNL1 AAA+ ATPase.2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki, K., Kondo, S., Ishikawa, T., and A. Shinohara,
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1407-1407

    • DOI

      10.1038/s41467-019-09190-1

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      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Meiosis-specific prophase-like pathway controls cleavage-independent release of cohesin by Wapl phosphorylation2019

    • 著者名/発表者名
      Challa Kiran、Fajish V Ghanim、Shinohara Miki、Klein Franz、Gasser Susan M.、Shinohara Akira
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 15 号: 1 ページ: 1007851-1007851

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1007851

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      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Meiotic prophase-like pathway for cleavage-independent removal of cohesin for chromosome morphogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Challa Kiran、Shinohara Miki、Shinohara Akira
    • 雑誌名

      Current Genetics

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 817-827

    • DOI

      10.1007/s00294-019-00959-x

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      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Meiosis‐specific cohesin component, Rec8, promotes the localization of Mps3 SUN domain protein on the nuclear envelope2018

    • 著者名/発表者名
      Bommi Jagadeeswara Rao、Rao Hanumanthu Bala Durga Prasada、Challa Kiran、Higashide Mika、Shinmyozu Kaori、Nakayama Jun‐ichi、Shinohara Miki、Shinohara Akira
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 24 号: 1 ページ: 94-106

    • DOI

      10.1111/gtc.12653

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      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Camouflage of Plasmodium falciparum Merozoites by Binding of Host Vitronectin to P47 Fragment of SERA52018

    • 著者名/発表者名
      Tougan T, Edula JR, Takashima E, Morita M, Shinohara M, Shinohara A, Tsuboi T, Horii T.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 22 号: 1 ページ: 5052-5052

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23194-9

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      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modulating crossover frequency and interference for obligate crossovers in Saccharomyces cerevisiae meiosis.2017

    • 著者名/発表者名
      Chakrabotty, P., Ajith, VP.., Chen, K., Duttta, A., Krishnaprasad G.N., Tekkedil, M.M., Shinohara, A., Steinmetz, L. M., and Nishant, K.T.
    • 雑誌名

      G3(Bethesda)

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1511-1524

    • DOI

      10.1534/g3.117.040071

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      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] RFTS-dependent negative regulation of Dnmt1 by nucleosome structure and histone tails.2017

    • 著者名/発表者名
      Mishima Y, Brueckner L, Takahashi S, Kawakami T, Arita K, Oka S, Otani J, Hojo H, Shirakawa M, Shinohara A, Watanabe M, Suetake I
    • 雑誌名

      FEBS J.

      巻: 284 号: 20 ページ: 3455-3469

    • DOI

      10.1111/febs.14205

    • NAID

      120006537075

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Paf1 Complex Shapes the Landscape of Double-strand Breaks along Meiotic Chromosomes in Saccharomyces cerevisiae2016

    • 著者名/発表者名
      Santosh, G. K., Patel, K.J., Colletti M.M., Sasanuma, H., Shinohara, M., Hochwagen, A., and A. Shinohara
    • 雑誌名

      Genetics

      巻: 202 号: 2 ページ: 497-512

    • DOI

      10.1534/genetics.115.177287

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      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chromosome synapsis alleviates Mek1-dependent suppression of meiotic DNA repair.2016

    • 著者名/発表者名
      Subramanian, V.V., MacQueen, A. J., Vader, G., Shinohara, M., Borde, V., Shinohara, A. and A. Hochwagen
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 14 号: 2 ページ: e1002369-e1002369

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.1002369

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rad61/Wpl1(Wapl), a cohesin regulator, controls chromosome compaction during meiosis.2016

    • 著者名/発表者名
      Challa, KK., Lee, MS., Shinohara, M., Kim, K.m and A. Shinohara.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: in press 号: 7 ページ: 3190-3203

    • DOI

      10.1093/nar/gkw034

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gamma-irradiated quiescent cells repair directly induced DSBs but accumulate persistent DSBs during subsequent DNA replication2016

    • 著者名/発表者名
      Minakawa, Y., Atsumi, Y., Shinohara, A., Murakami, Y., Yoshioka, K.I.
    • 雑誌名

      Genes-to-Cells

      巻: 21 号: 7 ページ: 789-797

    • DOI

      10.1111/gtc.12381

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Human RAD51 paralog, SWSAP1, promotes RAD51 assembly by regulating the anti-recombinase, FIGNL1 AAA+ ATPase2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      U of Vienna meeting on Emerging Concepts in Chromosome Biology, Vienna Austria
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Human RAD51 paralog, SWSAP1, promotes RAD51 assembly by regulating the anti-recombinase, FIGNL1 AAA+ ATPase2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Keystone symposium on DNA Replication and Genome Instability: From Mechanism to Disease, Snowbird, USA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of RAD51 filament assembly/disassembly by the RAD51 paralog and anti-recombinase2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Chromosome stability meeting, Bangalore, India
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of RAD51 filament assembly/disassembly by the RAD51 paralog and anti-recombinase2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Mini-symposium on chromosome Biology, Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of Rad51-assembly and disassembly by Rad51 paralogues and anti-recombinases2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Genome biology 2018: Mechanisms in health and diseases, Bangalore, India
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of Rad51-assembly and disassembly by Rad51 paralogues and anti-recombinases2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Abcam meeting on Mechanism of recombination, May 19-23, London UK
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Meiotic prophase pathway of cleavage-independent removal of cohesin from chromosomes during late prophase I2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Meiosis, June 10-15, 2016, New London, USA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] RAD51パラログと新規アンチリコンビナーゼによる相同組換え制御の解析2018

    • 著者名/発表者名
      松嵜健一郎、石川達也、近藤静香、篠原彰
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] RAD51 パラログと新規アンチリコンビナーゼによる相同組換え制御の解析2018

    • 著者名/発表者名
      松嵜健一郎、石川達也、近藤静香、篠原彰
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第61回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] RAD51 paralogue SWSAP1 promotes homologous recombination by protecting RAD51 filament from a novel antirecombinase FIGNL12018

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Kenichiro、Kondo Shizuka、Ishikawa Tatsuya、Shinohara Akira
    • 学会等名
      3R & 3C Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of PLK-dependent Phosphorylation of a Cohesin Regulator, Rad61/Wpl1 (WAPL), during Yeast Meiosis2018

    • 著者名/発表者名
      Faiza Az Zahra, Kiran Challa, Akira Shinohara
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 減数分裂期におけるマウスRAD51パラログSwsap1の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      近藤 静香、松嵜 健一郎、 篠原 彰
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A New Role of Srs2 DNA helicase, anti-recombinase, during Yeast Meiosis2018

    • 著者名/発表者名
      Hana Subhan Memon Sakurai, Hiroyuki Sasanuma, Akira Shinohara
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Control of Rad51/Dmc1 assembly by Rad51 mediators2018

    • 著者名/発表者名
      Shinohara, A.
    • 学会等名
      Abcam meeting on Mechanism of recombination, London UK
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Meiosis-specific prophase pathway for cleavage-independent removal of cohesin2018

    • 著者名/発表者名
      Shinohara, A.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Meiosis, NH, USA
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of Rad51/Dmc1 assembly by Rad51 mediators2017

    • 著者名/発表者名
      Shinohara, A.
    • 学会等名
      FASEB meeting on recombination & genome rearrangement, CO, USA
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prophase pathway for removal of a meiosis-specific cohesin from arms of chromosomes during late prophase I of meiosis2016

    • 著者名/発表者名
      Shinohara A.
    • 学会等名
      Chromosome stability meeting
    • 発表場所
      Trivandrum, India
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prophase pathway for removal of a meiosis-specific cohesin from arms of chromosomes during late prophase I of meiosis2016

    • 著者名/発表者名
      Shinohara A.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Meiosis,
    • 発表場所
      New London, NH, USA
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of meiotic recombination by Rad51/Dmc1 mediators and DNA helicases2016

    • 著者名/発表者名
      Shinohara A.
    • 学会等名
      Abacam meeting on Mechanism of recombination
    • 発表場所
      Alicante, Spain
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] どうして心臓は動き続けるの?2018

    • 著者名/発表者名
      大阪大学蛋白質研究所
    • 総ページ数
      128
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759819816
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] ゲノムー染色体機能研究室ホームページ

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/genome/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Press Release: 遺伝子の入れ替えをコントロールするメカニズムを解明

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/achievement/pressrelease190404

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Press Release: 世界初!配偶子の異数体形成を抑える仕組みを解明

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/achievement/pressrelease190111

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/genome/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 大阪大学蛋白質研究所ゲノム~染色体機能研究室

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/genome/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-28  

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