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セントロメアでのDNA相同組換えの分子機構と生理的意義の解明

公募研究

研究領域遺伝情報収納・発現・継承の時空間場
研究課題/領域番号 21114513
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

中川 拓郎  大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20324866)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2010年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2009年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード分子遺伝学 / 染色体 / DNA相同組換え / セントロメア / クロマチン / 分裂酵母 / Rad51 / DNAリピート配列 / リピート配列 / エピジェネティクス / ヒストン修飾 / CENP-A
研究概要

染色体再編や異数化などの染色体不安定化は癌などの遺伝病の原因となる。染色体の中でもセントロメアは正確な染色体分配を行う上で極めて重要な領域である。興味深いことに、セントロメアは他の染色体領域とは異なるクロマチン構造が形成すること、また、我々ヒトを含む多くの真核生物ではDNAリピート配列により構成されることが知られている。これまでに我々は分裂酵母Schfzosaooharomyces pombeを用いた研究から、DNA相同組換え因子Rad51がセントロメアの構造や機能に重要な役割を果たすこと明らかにした。しかし、実際にセントロメア・リピート配列間で相同組換えが起こるのかは明らかとなっていなかった。そこで、異なる2つのade6変異遺伝子(ade6Bとade6X)を分裂酵母のセントロメアに導入した株を作成し、自然発生的に起こるDNA組換えを解析した。その結果、複雑なクロマチン構造を持つセントロメアに於いても染色体腕部と同程度の頻度で組換えを起こすことが分かった。ところが、染色体腕部に比べて、セントロメアでは逆向きリピート間の配列の反転(交叉型組換え)が抑制されることが明らかとなった。そこで、セントロメア組換えに於けるRad51の寄与を解析したところ、rad51遺伝子破壊株では組換え頻度が大きく低下すること、また、このとき交叉型組換えの割合が増加することが分かった。これらの結果から、Rad51依存的な非交叉型組換えによりセントロメアのDNA配列が維持されていると考えられる。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Auxin-inducible protein depletion system in fission yeast2011

    • 著者名/発表者名
      Mai Kanke, Takuro Nakagawa, et al.
    • 雑誌名

      BMC Cell Biology

      巻: 12(8)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Recombination between centromere repeats in fission yeast2011

    • 著者名/発表者名
      Takuro Nakagawa
    • 学会等名
      国際シンポジウム"Physicochemical field for genetic activities"
    • 発表場所
      兵庫県、淡路夢舞台国際会議場
    • 年月日
      2011-01-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] セントロメアでのDNA組換えの分子機構とCENP-Aクロマチンへの影響2010

    • 著者名/発表者名
      中川拓郎
    • 学会等名
      第33回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      兵庫県、神戸ポートアイランド(一般口頭発表:ゲノムと遺伝情報)
    • 年月日
      2010-12-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Noncrossover recombination driven by Rad51 and Rad54 predominates in the fission yeast centromere2010

    • 著者名/発表者名
      Takuro Nakagawa
    • 学会等名
      国際シンポジウム"3R (Replication, Recombination & Repair) Symposium"
    • 発表場所
      富山県富山市国際会議場
    • 年月日
      2010-10-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Homologous recombination between centromere repeats in fission yeast2010

    • 著者名/発表者名
      Takuro Nakagawa
    • 学会等名
      FASEB Summer research conference "Yeast chromosome structure, replication & segregation"
    • 発表場所
      Arizona, Carefree (USA)
    • 年月日
      2010-08-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 染色体セントロメアに於けるDNA相同組換えの役割2009

    • 著者名/発表者名
      中川拓郎
    • 学会等名
      分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2009-12-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The Mcm6-Cdt1 interaction is required for repair of MMS-induced DNA damage and the gene sliencing in centromere2009

    • 著者名/発表者名
      中川拓郎
    • 学会等名
      The Fifth International Fission Yeast Meeting
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都)
    • 年月日
      2009-10-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~takuro/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/dbs01/re_paper.php

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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