| 研究課題/領域番号 |
22K15036
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分43010:分子生物学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
河添 好孝 九州大学, 理学研究院, 助教 (60805422)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | DNA修復 / 相同組換え / ミスマッチ修復 / DNA二重鎖切断損傷 / 試験管内再構成 / ツメガエル卵抽出液 / DNA二重鎖切断修復 / 一本鎖アニーリング / Homology-directed repair |
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| 研究開始時の研究の概要 |
相同組換えは、塩基配列の相同性を利用してDNA二重鎖切断損傷を正確に修復する、遺伝情報の安定維持に必須の修復経路である。しかしながら、細胞内には多くの類似配列が存在し、それら配列間での組換えは細胞のがん化や遺伝病の原因となる。類似配列間での誤った組換えは中間体上にミスマッチ塩基を生じ、これにミスマッチ修復（MMR）機構が応答する。本研究では、MMR機構によって誘導される誤った組換えを抑制する反応（抗組換え反応）とミスマッチ塩基を修正する反応を精製タンパク質を用いて試験管内再構成することで、それら２つの反応を制御するメカニズムと抗組換え反応の分子メカニズムの理解を目指す。
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| 研究成果の概要 |
相同組換えは、遺伝情報の断裂であるDNA二重鎖切断損傷を正確に修復する、遺伝情報の安定維持に必須の修復経路である。相同組換えでは、塩基配列の相同性を利用して無傷のDNAを探索し、修復に利用する。本研究では、相同組換えの正確性を制御する反応に着目し、精製タンパク質を用いて反応を人工的に再構成することで、その制御メカニズムの解明を目指した。これまでに、反応の再構成に必要と予測される全タンパク質を精製した。それらは全て、内在性タンパク質とほぼ同程度の活性を有していた。さらに反応全体像を理解するために、着目する反応を3つに分割し、それぞれの反応の鍵となる反応まで再構成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ゲノム中にはよく似た配列が多数存在し、それらは誤った組換えの原因となる。相同組換えの正確性の破綻は、染色体異常や染色体喪失などを引き起こし、それらは細胞のがん化や細胞死につながる。一方で、遺伝的な多様性を生み出すためには、ある程度の配列不一致を許容して組換えを行う必要がある。本研究によって、組換えの正確性を制御する反応が理解されれば、基礎科学だけでなく医学的な側面などへも、重要な知見を提供できることが期待される。
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