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CDK1によるリン酸化を介した細胞周期依存的DSB修復制御機構

公募研究

研究領域細胞周期フロンティア-増殖と分化相関
研究課題/領域番号 22019022
研究種目

特定領域研究

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

篠原 美紀  大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (80335687)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2011年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2010年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード細胞周期 / DNA傷害修復 / DNA二重鎖切断 / リン酸化
研究概要

染色体安定維持機構において最も重要なポイントは単鎖DNA形成のコントロールである。DNA二重鎖切断(DSB)修復経路はNHEJと相同組換え(HR)の二つが主たる経路であるが、エラーフリーの修復系であるHRではDSB末端の単鎖化というリスクが伴う。そのリスクを以下に最小にするかが染色体安定維持機構における重要点である。我々はこれまでHRを主な修復系とするS/G2期において、NHEJ因子がDSB末端において単鎖DNA形成を抑制しており、その制御にCDK1の活性が重要な機能を果たすことを明らかにしてきた。
我々の知見はG1期の修復においてのみ重要とされて来たNHEJのS/G2期での新しい機能の可能性とDNA傷害修復の新しい制御メカニズムを提唱するものである。ここでは、NHEJ因子がどのようにDSB末端の単鎖化を制御しているのか明らかにする。
1.NHEJ因子LiflのCDKによるリン酸化の機能の解明
今までの解析から、NHEJに必須のDNAリガーゼIV複合体のサブユニットのLiflの変異株ではHRの開始反応であるDSBの単鎖化の開始が遅れることを明らかにした。単鎖化の開始はSae2タンパク質が、担っていることから、Liflタンパク質とSae2タンパク質の相互作用について解析を行ったところ、両者は物理的に相互作用することを明らかにした。そこで、その相互作用部位を特定したところC末端領域の種間で保存されている領域が必要であった。しかし、単鎖化の活性に必要なドメインとは重なっていなかったことから、相互作用に欠損を示すsae2変異株を作成し、DSB末端の単鎖化のスピードについて解析を行ったところ野生株と比較して単鎖化が遅れることを明らかにした。つまりNHEJ因子とHRの開始因子であるSae2がDSB末端で相互作用することが効率の良いDSBの単鎖化に必要であることを示唆している。

報告書

(1件)
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] The cyclin-dependent kinase (CDK) promote formation of the synaptonemal complex in yeast meiosis2010

    • 著者名/発表者名
      Zhu, Z., Mori, S., Oshiumi, H., Matsuzaki, K., Shinohara, M., Shinohara, A
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 15 ページ: 1036-1050

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic Analysis of Baker's Yeast Msh4-Msh5 Reveals a Threshold Crossover Level for Meiotic Viability2010

    • 著者名/発表者名
      Nishant, K.T., C.Chen, M.Shinohara, A.Shinohara, E.Alani
    • 雑誌名

      PLoS Genet.

      巻: 6

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DNA損傷応答因子9-1-1複合体の減数分裂期組換えにおける分子機能2011

    • 著者名/発表者名
      篠原美紀
    • 学会等名
      第28回 染色体ワークショップ
    • 発表場所
      加賀温泉、石川
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 細胞周期制御因子による非相同末端結合の新規調節メカニズムの解析2011

    • 著者名/発表者名
      松嵜健一郎, 篠原彰, 篠原美紀
    • 学会等名
      第28回 染色体ワークショップ
    • 発表場所
      加賀温泉、石川
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Cyclin-dependent kinase (CDK) regulates the NHEJ activity during S-G2 phase in budding yeast2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Matsuzaki, Akira Shinohara, Miki Shinohara
    • 学会等名
      EMBO Work Shop "Recombination & connections to SUMO and Ubiquitin modifications"
    • 発表場所
      II Ciocco, Italy
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Cyclin-dependent kinase (CDK) regulates the NHEJ activity during S-G2 phase in budding yeastサイクリン依存的キナーゼによるLif1タンパク質のS-G2期におけるリン酸化とその機能2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Matsuzaki, Akira Shinohara, Miki Shinohara
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第82回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Cyclin-dependent protein kinase regulates the repair mode of non-homologousend joining through the phosphorylation of Lif1 protein in budding yeast2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Matsuzaki, Akira Shinohara, Miki Shinohara
    • 学会等名
      The 7^<th> 3R Symposium
    • 発表場所
      富山国際会議場(招待講演)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Cyclin-dependent protein kinase regulates the repair mode of non-homologousend joining through the phosphorylation of Lif1 protein in budding yeast2010

    • 著者名/発表者名
      Miki Shinohara
    • 学会等名
      MEXT Priority Research Project "Cell Proliferation Control" International Symposium Cell Cycle and Cell Differentiation
    • 発表場所
      ルブラ王山、名古屋(招待講演)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Roles of histone modification enzymes, Set1 and Dot1, and the PAF transcription elongation complex during meiosis2010

    • 著者名/発表者名
      Miki Shinohara, Hiroyuki Sasanuma, Mohamad Bani, Akira Shinohara
    • 学会等名
      International Symposium on "Epigenome Network, Development and Reprogramming of Germ Cells"
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] CDKによる非相同末端結合の新規制御メカニズムの解析Cyclin-dependent protein kinase (CDK) regulates the repair mode of non-homologous end joining in budding yeast2010

    • 著者名/発表者名
      松嵜健一郎、篠原彰、篠原美紀
    • 学会等名
      第33回 日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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