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DNA再複製防止機構からのエスケープとゲノム再編

公募研究

研究領域ゲノムを支える非コードDNA領域の機能
研究課題/領域番号 26114716
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
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

田中 誠司  国立遺伝学研究所, 細胞遺伝研究系, 助教 (50263314)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワードDNA複製制御 / 細胞周期 / ゲノム安定性 / DNA複製 / ゲノム再編
研究実績の概要

ゲノムDNAは細胞増殖時には正確に複製・分配され、世代を超えて安定に維持されなくてはならない。しかし逆に、重複・転座といった染色体DNAの大幅な変化は、進化において大きな役割を果たす。真核生物の染色体DNA複製は、各染色体上の特定の領域(複製起点)から開始する。複製起点の活性化は一回の細胞周期につき一度だけに限定されており(=Once per Cell Cycle制御)、その破綻はゲノムの不安定化を誘導する。我々は、G1期であってもOnce per Cell Cycle制御からのエスケープが超低頻度で起き、部位特異的なゲノム改編の原動力となる可能性を見出したことから、①このような染色体改変の原動力となるような非コード領域・配列を同定し、②その特徴を抽出することで、ゲノムの安定維持・改編に関わるメカニズムを理解し、さらに、③そのような領域が実際に過去のゲノムの改編に関わってきたかどうかを検証し、染色体の構築原理や維持・変動機構との関係を理解することを目指した。成果は以下の通り。
①②G1期においてOnce per Cell Cycle制御からのエスケープが起きやすくなっている出芽酵母において、第16番染色体のみ、長さが不安定となっていた。染色体右腕サブテロメアのY配列のコピー数変動がその原因となっていることを見出した。また、相同/非相同組換えやDNA修復、チェックポイントといった染色体の安定維持に関わるような種々の因子はOnce per Cell Cycle制御からのエスケープで誘導されるDNAダメージについて、何もできないことが分かった。このことはこれまでの染色体安定性研究からは想像できないような驚くべき結果である。(論文投稿準備中)③については引き続き解析を進めている。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Columbia University(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] New Jersey Medical School(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Conserved interaction of Ctf18-RFC with DNA polymerase ε is critical for maintenance of genome stability in saccharomyces cerevisiae.2016

    • 著者名/発表者名
      Okimoto H, Tanaka S, Araki H, Ohashi E, Tsurimoto T.
    • 雑誌名

      Genes Cells.

      巻: in press 号: 5 ページ: 482-491

    • DOI

      10.1111/gtc.12356

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] iAID: an improved auxin-inducible degron system for the construction of a 'tight' conditional mutant in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae.2015

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S, Miyazawa-Onami M, Iida T, Araki H.
    • 雑誌名

      Yeast

      巻: 32 号: 8 ページ: 567-581

    • DOI

      10.1002/yea.3080

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 複製開始反応における律速因子の高発現によるサイレンス化拮抗作用2015

    • 著者名/発表者名
      大浪 真由美、荒木 弘之、田中 誠司
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Switch-like assembly of pre-initiation complex in the initiation of DNA replication2015

    • 著者名/発表者名
      大浪 真由美、荒木 弘之、田中 誠司
    • 学会等名
      DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • 発表場所
      静岡県焼津市
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 染色体DNA複製開始とクロマチンの関係を考える2015

    • 著者名/発表者名
      田中 誠司
    • 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
    • 年月日
      2015-10-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 染色体DNA複製開始反応における律速因子の高発現によるサイレンス化拮抗作用2015

    • 著者名/発表者名
      大浪 真由美、荒木 弘之、田中 誠司
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dissection of the initiation reaction of DNA replication in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Tanaka
    • 学会等名
      cold Spring Harbor Laboratory meeting: Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance 2015
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NY(USA)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dissection of the initiation reaction of DNA replication by systematic chromatin immunoprecipitation2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Tanaka
    • 学会等名
      EMBO Conference, DNA replication, chromosome segregation and cell division
    • 発表場所
      Royal Holloway, University of London, Egham, Surrey TW20 0EX, UK
    • 年月日
      2015-07-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ここまで来た! 酵母のタイトな変異体作製法2014

    • 著者名/発表者名
      田中 誠司
    • 学会等名
      第187回酵母細胞研究会例会
    • 発表場所
      東京大学大学院農学生命科学研究科 フードサイエンス棟 中島董一郎記念ホール、東京都文京区
    • 年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 網羅的なChIPによるDNA複製開始反応の詳細な解析2014

    • 著者名/発表者名
      田中 誠司
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会 ワークショップ
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism that ensures bidirectional initiation of chromosomal DNA replication in budding yeast2014

    • 著者名/発表者名
      荒木 弘之
    • 学会等名
      The 9th 3R Symposium (International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair)
    • 発表場所
      御殿場高原ホテル、静岡県御殿場市
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dissection of the initiation reaction of DNA replication by systematic chromatin immunoprecipitation2014

    • 著者名/発表者名
      田中 誠司
    • 学会等名
      The 9th 3R Symposium (International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair)
    • 発表場所
      御殿場高原ホテル、静岡県御殿場市
    • 年月日
      2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DNA複製開始因子によるクロマチン構造変換制御2014

    • 著者名/発表者名
      田中 誠司
    • 学会等名
      大阪大学蛋白研セミナー:「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
      大阪大学蛋白質研究所、大阪府吹田市
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 改良オーキシンデグロン法(Improved auxin--inducible degron: iAID)によるタイトな酵母変異体の作製とDNA複製開始制御機構解明への適用2014

    • 著者名/発表者名
      田中 誠司
    • 学会等名
      酵母フォーラム
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂、東京都文京区
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dissection of the initiation reaction of DNA replication by systematic chromatin immunoprecipitation2014

    • 著者名/発表者名
      田中 誠司
    • 学会等名
      FASEB SRC Yeast Chromosome Structure, Replication and Segregation
    • 発表場所
      The Steamboat Grand, Steamboat Springs, CO, USA
    • 年月日
      2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] The Initiation of DNA Replication in Eukaryotes2016

    • 著者名/発表者名
      Seiji Tanaka, Hiroyuki Araki
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] The Initiation of DNA Replication in Eukaryotes, edited by Daniel L. Kaplan2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Tanaka, Hiroyuki Araki
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-01-28  

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