| 研究領域 | 多様かつ堅牢な細胞形質を支える非ゲノム情報複製機構 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05399
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 公益財団法人東京都医学総合研究所 |
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研究代表者 |
正井 久雄 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, 所長 (40229349)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | グアニン４重鎖構造 / 複製開始 / RNA-DNAハイブリッド / 大腸菌染色体 / 複製環境適応 / 非ゲノム情報 / 変異 / 組換え / グアニン４重鎖 / DNA複製開始 / 大腸菌染色体複製 / 環境適応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、非ゲノム情報であるG4/RNA-DNA ハイブリッドが、DNA 複製開始のシグナルとして機能する可能性を検証し、そのメカニズムと生物学的意義について解明する。具体的には、大腸菌のG4/RNA-DNA ハイブリッド依存的複製システムを用いてG4 形成が実際に複製開始に必須かを検証し、複製開始に関与するタンパク質-G4 相互作用を解明する。更にこの複製システムの、生物学的・進化的意義の解明を目指した実験を行う。又、動物細胞においてもG4 依存的DNA 複製を検証する。更に一細胞解析により、G4 の存在部位と複製開始部位の分布を比較し、G4 形成と複製開始の確率論的発生の関連を検証する。
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| 研究実績の概要 |
典型的な非B型DNA構造である、グアニン４重鎖(G4)構造は、生物種を問わず普遍的に存在し、その生物学的機能も次々と報告されている。G4は、配列ではなく、形成する核酸形態が重要な役割を果たす。又、G4の形成と崩壊は、生体内でダイナミックに変動している可能性があり、これまで見逃されている重要な非ゲノム情報である。数年前にヒトを含む高等生物の複製起点の近傍に高い頻度でG4形成配列が存在する事が明らかとなり、G4の複製開始における役割が示唆された。私たちは、G4がDNA複製開始のシグナルとして、あるいは、複製を抑制するクロマチン形成の拠点として機能することを発見した。本研究では、非ゲノム情報としてのG4の細胞内でのダイナミックな形成が、DNA複製開始をどのように制御するか、またその存在がゲノムの安定な維持継承にどのような影響を及ぼすかを解析し、その分子機構と生物学的意義の解明を目指す。本年度、転写プロモーターとG-rich配列を連結し、転写に依存して自律的に複製できるユニットを大腸菌細胞内で合成生物学的に樹立した。この複製システムを酵母と動物細胞に導入し、自律的に複製するかどうかを現在検討している。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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