染色体ＤＮＡ複製開始の制御機構とその高次制御

• 研究課題/領域番号: 24370075
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 田中 誠司 国立遺伝学研究所, 細胞遺伝研究系, 助教 (50263314)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
• キーワード: DNA複製 / DNA複製開始 / 複製前複合体 / 細胞周期 / DNA複製開始の高次制御 / ChIP / DNA複製開始因子 / DNA複製開始複合体 / 複製開始制御

研究成果の概要

真核細胞における染色体DNA複製開始の詳細な分子メカニズムを理解するべく、出芽酵母を用いて新しい変異体取得方法を開発し、全ての複製開始因子について変異を単離した。それらの各変異体内で、各々の複製開始因子が染色体上の複製開始点に結合してくるモードを解析した結果、これまでにDNA複製開始直前に形成されると仮想されていた「複製開始前複合体」の実体とその形成様式を明らかにすることができた。複製開始前複合体の形成は複合体に含まれるそれぞれの因子に対し相互依存的であった。このような制御は複製開始反応の生物学的ロバストネスを高め、 厳密な細胞増殖制御を可能にする仕組みの一端を担っていると考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] Columbia University(米国vvvvv)
• [国際共同研究] New Jersey Medical School(米国)
• [雑誌論文] Conserved interaction of Ctf18-RFC with DNA polymerase ε is critical for maintenance of genome stability in saccharomyces cerevisiae. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okimoto H, Tanaka S, Araki H, Ohashi E, Tsurimoto T.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: in press 号: 5 ページ: 482-491
  • DOI: 10.1111/gtc.12356
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] iAID: an improved auxin-inducible degron system for the construction of a 'tight' conditional mutant in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S, Miyazawa-Onami M, Iida T, Araki H.
  • 雑誌名: Yeast 巻: 32 号: 8 ページ: 567-581
  • DOI: 10.1002/yea.3080
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Efficient initiation of DNA replication in eukaryotes requires Dpb11/TopBP1-GINS interaction (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Komeda, Y., Umemori, T., Kubota, Y., Takisawa, H. and Araki, H.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol 巻: 33 号: 13 ページ: 2614-2622
  • DOI: 10.1128/mcb.00431-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Helicase activation and establishment of replication forks at chromosomal origins of replication (2013)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tanaka, Hiroyuki Araki
  • 雑誌名: Cold Spring Harbor perspectives in biology 巻: 5 号: 12 ページ: a010371-a010371
  • DOI: 10.1101/cshperspect.a010371
  • 査読あり
• [学会発表] 複製開始反応における律速因子の高発現によるサイレンス化拮抗作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大浪 真由美、荒木 弘之、田中 誠司
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Switch-like assembly of pre-initiation complex in the initiation of DNA replication (2015)
  • 著者名/発表者名: 大浪 真由美、荒木 弘之、田中 誠司
  • 学会等名: DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • 発表場所: 静岡県焼津市
  • 年月日: 2015-10-19
• [学会発表] 染色体DNA複製開始とクロマチンの関係を考える (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中 誠司
  • 学会等名: "国立遺伝学研究所・研究集会 「染色体DNAの安定維持の分子メカニズム」"
  • 発表場所: 静岡県三島市
  • 年月日: 2015-10-01
  • 招待講演
• [学会発表] 染色体DNA複製開始反応における律速因子の高発現によるサイレンス化拮抗作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大浪 真由美、荒木 弘之、田中 誠司
  • 学会等名: 日本遺伝学会第87回大会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] Dissection of the initiation reaction of DNA replication in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae (2015)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tanaka
  • 学会等名: cold Spring Harbor Laboratory meeting: Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance 2015
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY（USA）
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] Dissection of the initiation reaction of DNA replication by systematic chromatin immunoprecipitation (2015)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tanaka
  • 学会等名: EMBO Conference, DNA replication, chromosome segregation and cell division
  • 発表場所: Royal Holloway, University of London, Egham, Surrey TW20 0EX, UK
  • 年月日: 2015-07-27
  • 国際学会
• [学会発表] ここまで来た! 酵母のタイトな変異体作製法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中 誠司
  • 学会等名: 第187回酵母細胞研究会例会
  • 発表場所: 東京大学大学院農学生命科学研究科 フードサイエンス棟 中島董一郎記念ホール、東京都文京区
  • 年月日: 2014-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] 網羅的なChIPによるDNA複製開始反応の詳細な解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中 誠司
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会 ワークショップ
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular mechanism that ensures bidirectional initiation of chromosomal DNA replication in budding yeast (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒木 弘之
  • 学会等名: The 9th 3R Symposium (International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair)
  • 発表場所: 御殿場高原ホテル、静岡県御殿場市
  • 年月日: 2014-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] Dissection of the initiation reaction of DNA replication by systematic chromatin immunoprecipitation (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中 誠司
  • 学会等名: The 9th 3R Symposium (International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair)
  • 発表場所: 御殿場高原ホテル、静岡県御殿場市
  • 年月日: 2014-11-20
• [学会発表] DNA複製開始因子によるクロマチン構造変換制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中 誠司
  • 学会等名: 大阪大学蛋白研セミナー：「染色体伝承の分子背景：複製から染色体分離まで」
  • 発表場所: 大阪大学蛋白質研究所、大阪府吹田市
  • 年月日: 2014-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] 改良オーキシンデグロン法（Improved auxin-inducible degron: iAID）によるタイトな酵母変異体の作製とDNA複製開始制御機構解明への適用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中 誠司
  • 学会等名: 酵母フォーラム
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂、東京都文京区
  • 年月日: 2014-09-03
• [学会発表] Dissection of the initiation reaction of DNA replication by systematic chromatin immunoprecipitation (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中 誠司
  • 学会等名: FASEB SRC Yeast Chromosome Structure, Replication and Segregation
  • 発表場所: The Steamboat Grand, Steamboat Springs, CO, USA
  • 年月日: 2014-07-17
• [学会発表] Connection between the initiation of DNA replication and structural change of chromatin (2014)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tanaka
  • 学会等名: International conference, Kyoto, 2014: Coupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] Dpb11/TopBP1–GINS interaction is required for efficient initiation of DNA replication (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S*, Komeda Y, Umemori T, Kubota Y, Takisawa H, Araki H.
  • 学会等名: cold Spring Harbor Laboratory meeting: Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance 2013
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY. USA
• [学会発表] DNA複製開始制御とクロマチン構造変換の接点 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中 誠司
  • 学会等名: 情報•システム研究機構 新領域融合研究センター 地球生命システム学プロジェクトワークショップ 「微生物ゲノム情報によるパンゲノム解析と新規リソースとしての活用」
  • 発表場所: 静岡県下田市
• [学会発表] DNA複製開始制御とクロマチン構造変換の接点 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中 誠司
  • 学会等名: 遺伝研・研究会「染色体ＤＮＡの安定維持の分子メカニズム」
  • 発表場所: 静岡県三島市
  • 招待講演
• [学会発表] DNA複製開始制御とクロマチン構造変換の接点 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中 誠司、大浪 真由美、荒木 弘之
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会 ワークショップ
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 招待講演
• [学会発表] Inter-BRCT region of Dpbll is a conserved GINS-interaction domain and is important for the initiation of DNA replication (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tanaka
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] 出芽酵母染色体DNAの複製開始機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒木弘之
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] Efficient initiation of DNA replication requires evolutionarily conserved Dpbll-GINS interaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tanaka
  • 学会等名: The 8th 3R synposium
  • 発表場所: 淡路夢舞台(兵庫県洲本市)
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] 真核細胞の染色体DNA複製開始反応の過程はどの程度保存されているのか? (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中誠司
  • 学会等名: 遺伝研研究集会「遺伝情報の安定性を支える分子メカニズム」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所(静岡県三島市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-10-03
• [学会発表] Inter-BRCT region of DPB11 is a conserved GINS interaction domain, which is important for the initiation of DNA replication. (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中誠司
  • 学会等名: 2012年 関東東海DNA研究会
  • 発表場所: 山梨県忍野村
  • 年月日: 2012-08-28
• [学会発表] Inter-BRCT region of DPB11 is a conserved GINS interaction domain, which is important for the initiation of DNA replication. (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tanaka
  • 学会等名: 2012 FASEB Summer Research Conferences "Yeast Chromosome Structure, Replication & Segregation"
  • 発表場所: Steamboat Springs,CO, USA
  • 年月日: 2012-07-17
• [図書] The Initiation of DNA Replication in Eukaryotes (2016)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tanaka, Hiroyuki Araki
  • 出版者: Springer
• [図書] The Initiation of DNA Replication in Eukaryotes, edited by Daniel L. Kaplan (2015)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tanaka, Hiroyuki Araki
  • 出版者: Springer
• [図書] DNA Replication (Chapter 6. Helicase Activation and Establishment of Replication Forks at Chromosomal Origins of Replication) (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S, Araki H
  • 総ページ数: 561
  • 出版者: Cold Spring Harbor Laboratory Press
• [図書] 遺伝子図鑑（3-2 細胞周期） (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中誠司
  • 総ページ数: 263
  • 出版者: 悠書館
• [図書] DNA Replication ISBN 978-1-936113-48-4 (2013)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tanaka
  • 出版者: Cold Spring Harbor Laboratory Press
• [備考] 国立遺伝学研究所・微生物遺伝研究部門・荒木研究室
  • URL: http://www.nig.ac.jp/section/araki/araki-j.html
• [備考] 荒木研究室
  • URL: http://www.nig.ac.jp/labs/MicGen/index.html
• [備考] DNA複製：真核生物間で保存された、効率よい複製開始のためのタンパク間相互作用
  • URL: http://www.nig.ac.jp/Research-Highlights/1170/1233.html
• [備考]
  • URL: http://www.nig.ac.jp/labs/Micgen/index.html