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ヒト細胞における複製開始制御とエピゲノム維持機構との連携の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J04327
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 分子生物学
研究機関北海道大学

研究代表者

大久保 義真  北海道大学, 大学院生命科学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードエピジェネティクス / DNA複製 / ヒストン修飾酵素 / ヒストンメチル化酵素
研究実績の概要

細胞の正常な増殖において、核内に納められているDNAを正確に複製することは必要不可欠である。ORC(Origin Recognition Complx)は、DNAの複製開始点を認識するタンパク質として、1992年に出芽酵母において発見され、ヒトまで広く保存されていることが知られている。近年、ヒトORC構成因子の一つを用いた実験から新規ORC結合タンパク質として、LRWD1(Leucine-rich Repeats and WD repeat domain cantaining1)/ORCAが発見された。報告者の所属する研究室でも独自にLRWD1を同定しており、LRWD1をRNA干渉法により機能阻害すると、G1期が延長することやORCの可溶性が上昇すること、ヒストン修飾酵素G9aと相互作用することを独自に明らかにしており、LRWD1はヒストン修飾酵素と連携することで、DNAの複製開始に重要な役割を果たしているものと考えられる。
当該年度ではLRWD1がDNA複製開始でどのような機能を果たしているかを解き明かすため、DNAヘリカーゼの一つであるMCM3にGFPタグを付加し、生細胞中で動態を観察できる系を樹立した。この系と昨年度までに樹立していた、mCherryタグを付加したPCNAによる細胞周期観察系を組み合わせることにより、細胞周期の時期を特定しながら、LRWD1の有無によるMCM3の動態を観察した。その結果、MCM3はLRWD1が存在する状態ではG1期の終わりから、PCNAの集積に先立って点状の局在を示し、LRWD1をノックダウンするとその集積がみられなくなることがわかった。このことから、LRWD1はMCM3が集積するのに必須な複製開始点の構築に関わっていることが生細胞観察で示唆された。以上の結果はG9aのノックダウンでも同様であった。
これらの結果からLRWD1はG9aとともに複製開始点の構築に深く関わり、LRWD1-G9a複合体の機能を詳細に解析することで、今まで知られていなかったヒトにおけるDNA複製開始点の構築、また制御への新たな知見を与えるものと期待される。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Human RIF1 and protein phosphatase 1 stimulate DNA replication origin licensing but suppress origin activation.2017

    • 著者名/発表者名
      Hiraga SI, Ly T, Garzon J, Horejsi Z, Ohkubo YN, Endo A, Obuse C, Boulton SJ, Lamond AI, Donaldson AD.
    • 雑誌名

      EMBO Reports

      巻: 18 号: 3 ページ: 403-419

    • DOI

      10.15252/embr.201641983

    • 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
  • [学会発表] 複製開始複合体とヒストン修飾酵素との連携2017

    • 著者名/発表者名
      大久保義真、林陽子、磯部真也、長尾恒治、小布施力史
    • 学会等名
      第2回クロマチン動構造ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒト複製開始複合体タンパク質LRWD1/ORCAの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      大久保義真、林陽子、磯部真也、長尾恒治、小布施力史
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規53BP1結合タンパク質SCAIは、Rif1に阻害的に働くことで相同組換え修復を促進する2016

    • 著者名/発表者名
      磯部真也
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DNA Double Strand Breaks Repair Pathway is Controlled by Differential Phosphorylation of 53BP12016

    • 著者名/発表者名
      Isobe S
    • 学会等名
      12th International Congress of Cell Biology(ICCB)
    • 発表場所
      プラハ国際会議センター(チェコ プラハ)
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト複製開始複合体とヒストン修飾酵素との連携2016

    • 著者名/発表者名
      大久保義真
    • 学会等名
      クロマチン動構造ワークショップ
    • 発表場所
      ルスツリゾート(北海道虻田郡留寿都村)
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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