DNAのエンドジョイニングによる組換えの機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10216201
• 研究種目: 特定領域研究(B)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 池田 日出男 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10012775)
• 研究分担者: 加藤 潤一 東京大学, 医科学研究所, 助手 (10194820)
• キーワード: DNAエンドジョイニング / サイレンシング因子 / Ku蛋白質 / SGSI遺伝子 / DNAヘリカーゼ / BLM遺伝子 / WRN遺伝子 / DNA損傷のチェックポイント

研究概要

組換えのきっかけとなるDNAの二本鎖切断の発生機構について調べ、紫外線、酸化剤、アルキル化剤処理によって二本鎖切断が増加することを示した。さらに、DNAの二本鎖が切断されるためには、recJ及びdnaB遺伝子産物が必要であることを示唆した。これらの結果から、DNA損傷性薬剤がDNAを直接二本鎖切断するのではなく、DNA損傷の個所をDNA複製装置が通過する際に二本鎖切断が誘導されるというモデルを提唱した。
二本鎖切断後のDNA末端の再結合については、酵母のエンドジョイニング系で調べた。我々は、クロマチン構造をもつDNA末端には、Hdf1,Ku80,Sir2,Sir3,Sir4が複合体を形成しているというモデルを提唱しているが、さらに、複合体の形成にさらにどのような因子が関与しているかを検討した。ヒストンアセチル化・脱アセチル化酵素のエンドジョイニングにおよぼす影響を調べ、ヒストン及び1種類のアセチル化酵素がそれに関与していることを示し、エンドジョイニングの際に形成される複合体の構造に関するモデルを発展させた。また、大腸菌RecQホモログであるSgs1の機能の解析やウエルナー症候群遺伝子やブルーム症候群遺伝子の機能の解析を行い、これらの遺伝子が相同的組換えを介して非相同的組換えを制御していることを示した。さらに、ウエルナー症候群遺伝子やブルーム症候群遺伝子の老化の機能について酵母の系で調べ、ブルーム症候群遺伝子のみが酵母Sgs1の老化抑制機能を補うことができることを見いだした。

研究成果

• [文献書誌] Heo, S-J., Tatebayashi, K., Kato, J., and Ikeda,H.: "Budding yeast RHC21 gene, a homologoue of fisslon yeast rad21^+ gene, is essential for chromosome segregation." Mol.Gen.Genet.257. 149-156 (1998)
• [文献書誌] Yamagata, k., Kato, J., Shimamoto, A., Goto, M., Furuichi, Y., and Ikada ,H.: "Bloom's and Wemer's syndrome genes suppress hyperrecombination in yeast sgsI mutant Implication for genomic instability in human diseases." Proc.Nati.Acad.Sci.USA. 95. 8733-8738 (1998)
• [文献書誌] Sato, Y., Shimamoto, A., Shobuike, T., Sugimoto, M., Ikeda, H., Kuroda, S.and Furiichi, Y.: "Cloning and characterization of human Sep1 (hSEP1) gene and cytoplasmic localization of its product." DNA Res.5. 241-246 (1998)
• [文献書誌] Shanado, Y., Kato, J.and Ikeda, H.: "Escherichia coll HU protein suppresses DNA-gyrase-mediated illegitimate recombination and SOS induction." Genes Cells. 3. 511-520 (1998)
• [文献書誌] Tsukamoto, Y.and Ikeda, H.: "Double-strand break repair mediated by DNA end-joining." Genes Cells. 3. 135-144 (1998)
• [文献書誌] Onda, M., Hanada, K., Kawachi, H.and Ikeda, H.: "Escherichia coil MutM suppresses illegitimate recombination induced by oxidative stress." Genetics. 151. 439-446 (1999)
• [文献書誌] Tatebayashi, K., Kato, J., and Ikeda, H.: "Isolation of a Schizosac charomyces pom be rad21ts muatnt which is aberrant in chromosome segregation, microtubule function, DNA repair and DNA replication : possible involvement of Rad21 in ublqultin-medlated proteolysis." Genetics. 148. 49-57 (19919988)
• [文献書誌] A.Hasebe, S.Tsushima and S.Iida: "Isolation and charecterization of IS1416 from Pseudomonas glumae, an new member of the IS3 Familly" Plasmid. 39. 196-204 (1998)
• [文献書誌] S.Iida: "1998 Accessory genes in the darA operon of bacterlophage P1 affect anti-restriction function, generalized transduction, head morphogenesis and host cell lysis" Virology. 251. 49-58 (1998)
• [文献書誌] Y.Habu, Y.Hisatomi and S.Iida: "Molecular characterization of the mutable flaked allele for flower variegation in the common morning glory." Plant J.16. 371-376 (1998)
• [文献書誌] Y.Inagaki,: "Genomic organization of the genes encoding dihydroflavonol 4-reductase for flower pigmentation in the Japanese and common morning glories" Gene. (in press).
• [文献書誌] S.Takahashi,: "Capturing of a genomic HMG domain sequence by an En-Spm related transposable element Tpn1 in the Japanese morning glory" Mol.Gen.Genet.(in press).