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遺伝学によるBLM-TOP3alpha-RMI1-RMI2複合体の作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06760
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45010:遺伝学関連
研究機関東京都立大学

研究代表者

阿部 拓也  東京都立大学, 理学研究科, 助教 (50779999)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード染色体安定性 / DT40 / BLM / RMI1 / RMI2 / ブルーム症候群 / DT40 cells / TOP3a / TOP3alpha
研究開始時の研究の概要

BLMはこのブルーム症候群の原因遺伝子産物で、BTR複合体を形成し、相同組み換えの過程で、組み換え中間体を解消する役割を担っている。このBTR複合体の個々の構成因子の機能はある程度解明されているが、複合体構成因子間の機能的関係については不明な点が多く残されている。本研究は、申請者が世界で初めて作製に成功したRMI1条件欠損株を元にBTR複合体を構成する因子の多重遺伝子欠損株を作製・解析することで、これまで動物細胞において未解明であったBTR複合体構成因子間の機能的関係を遺伝学的に明らかにし、BTR複合体がどのような作用機序で組み換え中間体の解消を行うのかを解明することを目的とする。

研究成果の概要

本研究では相同組換え機構において生じるDNA鎖の絡まりを解消する「BLM-TOP3alpha-RMI1-RMI2 (BTR) 複合体」の遺伝学的関係性を明らかにすることで相同組換え機構の理解を深めることを目指した。その結果、RMI1/RMI2間での合成致死性を発見し、さらにその合成致死性がBLMを欠損させることで抑制されることを見出した。既に酵母を用いた研究で得られている結果も踏まえると、BTR複合体による相同組換え制御機構は、酵母から高等真核生物まで高度に保存された機構であることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

BTR複合体を構成するタンパク質をコードする遺伝子の変異はブルーム症候群などの遺伝病の原因となる。これらの遺伝病ではありとあらゆる癌の発生頻度が上昇することから、BTR複合体の機能を理解することは、癌の発生メカニズムの解明、そしてその予防にとっても重要である。本研究で明らかにしたBTR複合体における遺伝学的関係性は今後さらにBTR複合体の機能の詳細を解明するための基盤となるものである。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Application of neural network-based image analysis to detect sister chromatid cohesion defects2023

    • 著者名/発表者名
      Ikemoto Daiki、Taniguchi Tomoya、Hirota Kouji、Nishikawa Kiyoshi、Okubo Kan、Abe Takuya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 2133-2135

    • DOI

      10.1038/s41598-023-28742-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vertebrate CTF18 and DDX11 essential function in cohesion is bypassed by preventing WAPL-mediated cohesin release2021

    • 著者名/発表者名
      R. Kawasumi, T. Abe, I. Psakhye, K. Miyata, K. Hirota, D. Branzei
    • 雑誌名

      Genes Dev

      巻: 35 号: 19-20 ページ: 1368-1382

    • DOI

      10.1101/gad.348581.121

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Targeting chromosome trisomy for chromosome editing2021

    • 著者名/発表者名
      T. Abe, Y. Suzuki, T. Ikeya, K. Hirota
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 11 号: 1 ページ: 18054-18054

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97580-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 条件欠損細胞を用いたトポイソメラーゼの解析2022

    • 著者名/発表者名
      阿部拓也
    • 学会等名
      第9回DNA損傷応答ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 退化した性染色体に残された機能は性の消滅危機から生物を救うのか?2022

    • 著者名/発表者名
      阿部拓也
    • 学会等名
      学術変革領域研究B「性染色体サイクル」キックオフシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ミニ染色体の解析から予測する性染色体の未来2022

    • 著者名/発表者名
      阿部拓也
    • 学会等名
      学術変革B「性染色体サイクル」第1回領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of the rate of mini-chromosome loss induced by a DSB2022

    • 著者名/発表者名
      松野晟弥, 石田諒, Rika Rifana Sari, 廣田耕志, 阿部拓也
    • 学会等名
      学術変革B「性染色体サイクル」第1回領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] トリソミー染色体を標的とした染色体編集2021

    • 著者名/発表者名
      阿部 拓也, 鈴木 雄也, 池谷 鉄平, 廣田 耕志
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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