ミスマッチ修復による合成エラー修復と誤った相同組み換え抑制の統一的理解

• 研究課題/領域番号: 16K14671
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 高橋 達郎 九州大学, 理学研究院, 准教授 (50452420)
• 研究協力者: 織田 里美 ; 河添 好孝 ; 坂詰 彩 ; 照井 利輝
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ミスマッチ修復 / 相同組換え / ツメガエル卵抽出液 / 無細胞系 / DNA二重鎖切断損傷 / 相同性依存的修復 / 突然変異 / ゲノム安定性 / 相同組み換え / DNA修復 / DNA組換え

研究成果の概要

ミスマッチ修復はDNA合成エラーを修復して複製正確性を上げるのみならず、類似配列間の組換えを抑制して相同組換えの正確性を高めるDNA修復機構である。組換え抑制のメカニズムと二つの反応の分岐制御を知るため、本研究では類似配列間の組換え抑制を再現する試験管内系を構築した。本実験ではまずツメガエル卵抽出液にDNA基質を加え、一本鎖アニーリングによる修復を再現した。さらにアニーリング領域間に配列の不一致を導入するとアニーリング反応が著しく抑制され、この抑制にはミスマッチ認識複合体とRecQ型ヘリカーゼが必要であった。今後は本実験系を発展させ、反応過程の解析、および機能する因子の解析を進める予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Regulation of mitotic recombination between DNA repeats in centromeres. (2017)
  • 著者名/発表者名: Zafar,F., Okita,AK. Onaka,AT., Su,J., Katahira,Y., Nakayama,J. Takahashi,TS., Masukata, H., Nakagawa, T.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 44(22) 号: 19 ページ: 11222-11235
  • DOI: 10.1093/nar/gkx763
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sensing and Processing of DNA Interstrand Crosslinks by the Mismatch Repair Pathway. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kato N, Kawasoe Y, Williams H, Coates E, Roy U, Shi Y, Beese LS, Scharer OD, Yan H, Gottesman ME, Takahashi TS, Gautier J.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 21 号: 5 ページ: 1375-1385
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.10.032
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MutSα maintains the mismatch repair capability by inhibiting PCNA unloading (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawasoe, Y., Tsurimoto, T., Nakagawa, T., Masukata, H., Takahashi, TS.
  • 雑誌名: eLIFE 巻: 12;5
  • DOI: 10.7554/elife.15155
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PCNA Retention on DNA into G2/M Phase Causes Genome Instability in Cells Lacking Elg1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Catherine Johnson, Vamsi K. Gali, Tatsuro S. Takahashi, Takashi Kubota
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 16 号: 3 ページ: 684-695
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.06.030
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] ミスマッチ修復依存的なヘテロ二重鎖解消反応の試験管内解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋 達郎
  • 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: 千葉県木更津市
  • 年月日: 2017-01-11
• [学会発表] An in vitro model system for functional interaction of mismatch repair with chromatin assembly and homology-directed repair (2017)
  • 著者名/発表者名: Tatsuro Takahashi
  • 学会等名: The 6th US-Japan DNA Repair Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] In vitro analysis of the mismatch-repair-dependent anti-recombination reaction (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋 達郎
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 類似配列間の相同性依存的組換えを抑制する反応の試験管内再現 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋 達郎
  • 学会等名: 第35回染色体ワークショップ・第16回核ダイナミクス研究会
• [学会発表] In vitro analysis of interplay between chromatin replication, homology-directed repair, and mismatch repair (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋 達郎
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2016-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] Interplay between DNA synthesis, chromatin assembly, and mismatch repair (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋 達郎
  • 学会等名: The 10th 3R symposium
  • 発表場所: 島根県松江市
  • 年月日: 2016-11-13
  • 国際学会
• [学会発表] ミスマッチ修復による相同組み換え制御の試験管内解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋 達郎
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所・研究集会「生物ゲノム安定性の分子機構」
  • 発表場所: 静岡県三島市
  • 年月日: 2016-10-24
• [学会発表] Chromatin remodeling facilitates eukaryotic mismatch repair by promoting the displacement of nucleosomes around mismatches (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋 達郎
  • 学会等名: At the Intersection of DNA Replication and Genome Maintenance: from Mechanisms to Therapy
  • 発表場所: Trieste, Italy
  • 年月日: 2016-06-27
  • 国際学会