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DNA相同組換え修復におけるコヒーシンの分子機能の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K07202
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ゲノム生物学
研究機関学習院大学

研究代表者

毛谷村 賢司  学習院大学, 理学部, 助教 (70464386)

研究協力者 菱田 卓  
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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016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切断修復 / 相同組換え / SMCファミリー / ゲノム維持修復 / コヒーシン
研究成果の概要

生物の遺伝情報を担うゲノムDNAの切断は、細胞死や突然変異を誘発する重篤なDNA損傷である。一方、生物は、この損傷を正確に修復するDNA相同組換え機構を備えている。この機構において、ゲノムDNAの構造維持に関わるSMCファミリータンパク質が重要な役割を果たしていることが明らかになっているが、その分子メカニズムはほとんど不明である。そこで本研究では、相同組換えに関与し、かつSMCファミリーに属する大腸菌のRecNタンパク質の生化学的な機能解析を行った。結果として、RecNがコヒーシンと類似したDNA分子間を近接させる活性を有し、相同組換えの初期反応過程を促進する機能をもつことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大腸菌のRecNは、ゲノムDNA切断時の相同組換え修復に関わるRecファミリーの中で、唯一機能が未解明であったタンパク質である。本研究課題において、代表者は、RecNタンパク質を精製、解析することによって、その分子機能を明らかにした。真核生物のSMCファミリータンパク質の中には相同組換え修復に関わるものが報告されているものの、その分子メカニズムは不明である。そのため、本研究成果は、大腸菌の相同組換え修復の分子機構の解明に貢献するだけでなく、真核生物の相同組換え修復に関与するSMCタンパク質の分子機能の基盤を築くことができ、がん化や遺伝子疾患などの発生機構の理解につながることが期待できる。

報告書

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

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Cyclin-dependent kinase modulates budding yeast Rad5 stability during cell cycle2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Masafumi、Keyamura Kenji、Hishida Takashi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 9 ページ: e0204680-e0204680

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0204680

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Srs2 and Mus81-Mms4 prevent accumulation of toxic inter-homolog recombination intermediates2016

    • 著者名/発表者名
      Keyamura, K., Arai, K., and Hishida, T.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 12 (7) 号: 7 ページ: e1006136-e1006136

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006136

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ゲノムDNAの切断修復に関与するRecNの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第15回21世紀大腸菌研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DNA損傷ストレス応答におけるクロマチン構造の影響とその解析2018

    • 著者名/発表者名
      林 匡史、毛谷村 賢司、吉田 麻美、菱田 卓
    • 学会等名
      第90回日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DNA二本鎖切断修復に関与するアセチル基転移酵素の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      田中 紫苑、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第90回日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 慢性的低線量率紫外線環境下におけるNER欠損株の損傷ストレス耐性メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      芝田 眞菜、毛谷村 賢司、塩入 拓馬、菱田 卓
    • 学会等名
      第90回日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Phosphorylation of Rad5 regulates Rad5 stability during cell cycle in Saccharomyces cerevisiae.2018

    • 著者名/発表者名
      Mafumi Hayashi, Kenji Keyamura and Takashi Hishida
    • 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] DNA二本鎖切断修復に関与する大腸菌RecNの変異体解析2018

    • 著者名/発表者名
      桶谷 浩之、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 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] ゲノムDNAの切断修復に関与するRecNタンパク質の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第14回21世紀大腸菌研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌のDNA二本鎖切断修復に関与するRecNの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第89回日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノムDNAの切断修復に関与する大腸菌由来RecNの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第24回DNA複製・組換え修復ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SMCファミリータンパク質RecNの二本鎖DNA切断修復における役割2016

    • 著者名/発表者名
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川(横浜)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母Rad5におけるリン酸化修飾の解析2016

    • 著者名/発表者名
      林 匡史、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川(横浜)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of chronic low-dose UV irradiation in nucleotide excision repair-deficient cells2016

    • 著者名/発表者名
      塩入 拓馬、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第10回 3Rシンポジウム
    • 発表場所
      島根(松江)
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 慢性的な紫外線ストレスに対する出芽酵母ヌクレオチド除去修復欠損株の耐性獲得メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      塩入 拓馬、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第88回日本遺伝学会
    • 発表場所
      静岡(三島)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 複製ストレス応答における出芽酵母Mgs1の役割2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川 ゆき、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第88回日本遺伝学会
    • 発表場所
      静岡(三島)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母DNA損傷トレランス経路関連タンパク質におけるリン酸化修飾の解析2016

    • 著者名/発表者名
      林 匡史、毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第88回日本遺伝学会
    • 発表場所
      静岡(三島)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 二本鎖DNAの切断修復に関与するSMCタンパク質RecNのDNA相互作用メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      毛谷村 賢司、菱田 卓
    • 学会等名
      第13回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      熊本(南阿蘇)
    • 年月日
      2016-06-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 学習院大学理学部生命科学科 分子生物学研究室ホームページ

    • URL

      https://www.univ.gakushuin.ac.jp/sci/bio/laboratory/detail-hishida/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 学習院大学理学部生命科学科 分子生物学研究室ホームページ

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 学習院大学理学部生命科学科 分子生物学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.gakushuin.ac.jp/univ/sci/bio/laboratory/detail_hishida/theme.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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