| 研究課題/領域番号 |
26440013
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
分子生物学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
凌 楓 国立研究開発法人理化学研究所, 吉田化学遺伝学研究室, 専任研究員 (70281665)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2016年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 組換え / チェックポイント / ミトコンドリア / 活性酸素種( / ミトコンドリアDNA / DNA二重鎖切断 / DNA損傷修復 / 出芽酵母 / ロ-リングサークル型複製 / ホモプラスミー / コンカテマー / 細胞周期 / チェック・ポイント活性化 / 相同DNA対合 / 活性酸素種 / ROSスカンベンジャー / ５’ー３’エキソヌクレアーゼ |
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| 研究成果の概要 |
核DNA損傷チェックポイントは、細胞周期を一時的に停止させて核DNAの損傷修復を可能にする。ミトコンドリアは生命活動に必要なエネルギー(ATP)のほとんどを供給している。DNA損傷時にチェックポイント機構が活性化されると、ミトコンドリアDNA(mtDNA)のコピー数が転写依存型DNA複製開始に頼らずに増加する。本研究では、チェックポイント活性化の際、活性酸素種(ROS)がより多く発生しミトコンドリアの組換え酵素Mhr1が主導する複製機構が活性化され、mtDNAコピー数を増大しATPを必要とする核DNA組換え酵素の働きを支えるATPを増産することで損傷修復し、細胞の生存率を上げることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ミトコンドリアDNAがATP生産に必要なタンパク質サブユニットの一部をコードしている。これらのサブユニットの量がミトコンドリアDNAのコピー数の増減によって調節される。核DNAチェックポイント活性化が起き、ミトコンドリアDNAのコピー数が顕著に増加することが知られている。本研究はその機構と意義を、遺伝学的な手法を用いて出芽酵母をモデル生物として解析した。この際、mtDNAコピー数の増加はミトコンドリア組換え酵素Mhr1に依存することと、核DNAの損傷修復と寿命維持に必要であることを明らかにした。健康寿命維持におけるミトコンドリア組換えの重要性がを再認識しなくてはならないという社会的意義をもつ。
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