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ミスマッチ修復がクロマチン複製と協調して機能する機構の解析

公募研究

研究領域ゲノム複製・修復・転写のカップリングと普遍的なクロマチン構造変換機構
研究課題/領域番号 25131712
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

高橋 達郎  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50452420)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2013年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワードDNA修復 / ゲノム安定性 / 染色体複製 / ツメガエル / 無細胞系 / ミスマッチ修復 / クロマチン
研究実績の概要

ミスマッチ修復はDNA合成エラーを複製後修復する機構であり、遺伝情報維持・突然変異抑制・発がん抑制に必須の機能を持つ。ミスマッチの修復には、誤った情報を含む新生鎖の識別が必須であり、この過程にはDNA複製との密接な協調が必要であると予想される。加えて真核生物のミスマッチ修復はクロマチン上で機能するはずである。ところが、ミスマッチ修復がどのような機構でDNA複製と協調し、どのような機構を介してクロマチン上で機能するかは、いまだよく理解されていない。そこで本研究では、ミスマッチ修復がクロマチン複製とどのように協調して機能するかを解析した。
我々はこれまで、DNA合成因子であるPCNAが新生DNA鎖のシグナルとして機能することを、試験管内再構成系を用いて証明してきた。本年度はミスマッチ修復因子とPCNAの相互作用を解析し、ミスマッチ塩基周辺において、ミスマッチ修復因子がPCNAのDNAからの解離ステップを制御することを予想外に発見した。さらに、先年度までに同定したクロマチンリモデリング因子、ヒストンシャペロン因子の機能解析を進め、ミスマッチ修復への寄与と、ミスマッチ塩基存在下でのクロマチン動態制御への寄与を明らかにした。加えて出芽酵母を用いた実験系を立ち上げ、クロマチンリモデリング因子が突然変異抑制に機能することを示唆する結果を得た。これらの結果は、DNA複製とミスマッチ修復がPCNAを介して協調していること、および複製フォーク直後のクロマチン動態制御がミスマッチ修復に重要であることを示唆する。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] RecQ4 promotes the conversion of the pre-initiation complex at a site-specific origin for DNA unwinding in Xenopus egg extracts2015

    • 著者名/発表者名
      Sanuki, Kubota, Kanemaki MT, Takahashi TS, Mimura S, Takisawa H
    • 雑誌名

      Cell Cycle

      巻: 14-7 号: 7 ページ: 1010-23

    • DOI

      10.1080/15384101.2015.1007003

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thymine DNA glycosylase is a CRL4Cdt2 substrate.2014

    • 著者名/発表者名
      Slenn TJ, Morris B, Havens CG, Freeman RM Jr, Takahashi TS, Walter JC.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 289 号: 33 ページ: 23043-55

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.574194

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MutS stimulates the endonuclease activity of MutL in an ATP-hydrolysis-dependent manner.2013

    • 著者名/発表者名
      Shimada, A., Kawasoe, Y., Hata, Y., Takahashi, T.S., Masui, R., Kuramitsu, S., Fukui, K.
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: 280 (14) 号: 14 ページ: 3467-3479

    • DOI

      10.1111/febs.12344

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PCNAとXEco2はDNA複製と協調したSororin染色体結合反応に機能する2014

    • 著者名/発表者名
      高橋 達郎
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミスマッチ修復因子MutSαはPCNAのDNAからの解離を阻害することで新生鎖の記憶を保持する2014

    • 著者名/発表者名
      河添 好孝
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MutSα依存的なミスマッチ塩基対周辺のヌクレオソーム排除反応2014

    • 著者名/発表者名
      照井 利輝
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MutSα-dependent exclusion of nucleosomes from mismatch sites in Xenopus egg extracts2014

    • 著者名/発表者名
      高橋 達郎
    • 学会等名
      The 9th 3R Symposium
    • 発表場所
      静岡県御殿場市 ホテル時之栖
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PCNA and XEco2 couple chromatin loading of Sororin to DNA replication in Xenopus egg extracts2014

    • 著者名/発表者名
      東 寅彦
    • 学会等名
      The 9th 3R Symposium
    • 発表場所
      静岡県御殿場市 ホテル時之栖
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MutSα prevents dissociation of PCNA from DNA to keep strand information for eukaryotic mismatch repair2014

    • 著者名/発表者名
      河添 好孝
    • 学会等名
      The 9th 3R Symposium
    • 発表場所
      静岡県御殿場市 ホテル時之栖
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MutSα prevents PCNA unloading to keep strand information for eukaryotic mismatch repair2014

    • 著者名/発表者名
      高橋 達郎
    • 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 国立遺伝学研究所
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MutSα prevents dissociation of PCNA from DNA to keep strand information for eukaryotic mismatch repair2014

    • 著者名/発表者名
      高橋 達郎
    • 学会等名
      The 5th US-Japan DNA repair meeting
    • 発表場所
      徳島県鳴門市 グランドエクシブ鳴門
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ミスマッチ修復とクロマチン複製のカップリング2014

    • 著者名/発表者名
      高橋 達郎
    • 学会等名
      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
      大阪府吹田市 大阪大学蛋白質研究所 1 階講堂
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 真核生物ミスマッチ修復機構とクロマチン動態、DNA損傷応答機構のクロストーク2014

    • 著者名/発表者名
      高橋達郎
    • 学会等名
      平成25年度「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」 公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京都千代田区 学術総合センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MutSα-dependent eviction of nucleosomes around mismatch sites in Xenopus egg extracts2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Takahashi, Riki Terui, Kanae Taki, Koji Nagao, Takuro Nakagawa, Uimiko Kubota, Haruhiko Takisawa, Chikashi Obuse, Hisao Masukata
    • 学会等名
      International Conference: Replication, repair, and transcription; coupling mechanisms and chromatin dynamics for genome integrity
    • 発表場所
      京都市左京区 京都大学 時計台100周年記念ホール
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evidence that DNA-loaded PCNA acts as the strand marker for eukaryotic mismatch repair2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Kawasoe, Toshiki Tsurimoto,Takuro Nakagawa, Hisao Masukata, Tatsuro Takahashi
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting "Eukaryotic DNA replication & Genome Maintenance"
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NY
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MutSα-dependent eviction of nucleosomes around mismatch sites in Xenopus egg extracts2013

    • 著者名/発表者名
      Riki Terui, Kanae Taki, Torahiko Higashi, Takuro Nakagawa, Hisao Masukata, Tatsuro Takahashi
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting "Eukaryotic DNA replication & Genome Maintenance"
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NY
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Essential roles of the N-terminal region of XEco2 acetyltransferase for cohesion establishment in Xenopus egg extracts2013

    • 著者名/発表者名
      Torahiko Higashi, Takuro Nakagawa, Hisao Masukata, Tatsuro Takahashi
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting "Eukaryotic DNA replication & Genome Maintenance"
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NY
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MutSα-dependent eviction of nucleosomes around mismatch sites in Xenopus egg extracts2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Takahashi, Riki Terui, Kanae Taki, Koji Nagao, Takuro Nakagawa, Uimiko Kubota, Haruhiko Takisawa, Chikashi Obuse, Hisao Masukata
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市 神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミスマッチ周辺でのMutS依存的ヌクレオソーム除去反応に関わる因子の探索2013

    • 著者名/発表者名
      Riki Terui, Kanae Taki, koji Nagao, Takuro Nakagawa, Yumiko Kubota, Haruhiko Takisawa, Chikashi Obuse, Hisao Masukata
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市 神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ミスマッチ修復機構がクロマチン複製の場で機能するための機構2013

    • 著者名/発表者名
      高橋達郎
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所・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 国立遺伝学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ミスマッチ修復機構がクロマチン複製の場で機能するための機構2013

    • 著者名/発表者名
      高橋達郎
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所・研究会「クロマチンによる遺伝情報のエピジェネティック制御機構」
    • 発表場所
      静岡県三島市 国立遺伝学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Coupling of cohesin acetylation to the process of DNA replication in Xenopus egg extracts

    • 著者名/発表者名
      Torahiko Higashi, Takuro Nakagawa, Hisao Masukata, Tatsuro Takahashi
    • 学会等名
      The 18th IMCB Symposium
    • 発表場所
      東京都文京区 東京大学弥生講堂
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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