| 研究課題/領域番号 |
10216201
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 (2002-2003)
(社)北里研究所 (1999-2001)
東京大学 (1998) |
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研究代表者 |
小方 康至 国立遺伝学研究所, 放射線・アイソトープセンター, 助手 (90344449)
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| 研究分担者 |
仁木 宏典 国立遺伝学研究所, 放射線・アイソトープセンター, 助教授 (70208122)
池田 日出男 (株)メデイネット, 分子遺伝学研究所, 所長(研究職) (10012775)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2002
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| キーワード | 非相同組換え / 染色体再編成 / DNA二本鎖切断 / DNAエンドジョイニング / DNAジャイレース / RecQヘリケース / RecFORタンパク質 / Sgs1ヘリケース |
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| 研究概要 |
本研究では、染色体異常の原因となるエンドジョイニング(非相同組換え)の起こるメカニズムについて、独自に作製した大腸菌、酵母、マウスのアッセイ系を用いて解析した。非相同組換えが高頻度で起こるDNAジャイレース変異株の解析から、DNAジャイレース中の特定のαヘリックス構造が組換えに関与することを示唆した。また、DNA結合タンパク質HUがDNAジャイレースの組換え活性を抑制し、組換え頻度の制御をしていることを示した。さらに、DNA損傷によって誘導される非相同組換えを促進するタンパク質としてDnaBヘリケース、RecJエキソヌクレアーゼ、ExoVIII(RecE)エキソヌクレアーゼ、RecT、RecF、RecO、RecR等のタンパク質、そしてDNAリガーゼを同定した。また、数多くのDNA組換え修復酵素、RecQヘリケース、UvrABヘリケース、MutM、Tag及びAlkA DNAグリコシラーゼ、SbcBエキソヌクレアーゼ、H-NSなどのタンパク質がDNA損傷によって誘導される非相同組換えを抑制する役割を担っていることを見出した。さらに、細菌を栄養飢餓条件に置いたときもアルキル化によるDNA損傷が自然に蓄積し、DNAの二本鎖切断とエンドジョイニングが亢進することを示した。一方、出芽酵母においては、DNAトポイソメラーゼII阻害剤が非相同組換えを誘導することから、DNAトポイソメラーゼIIがDNA二本鎖切断を誘導し、エンドジョイニングを経て非相同組換えを起こすことが示唆された。Sgslヘリケースが自然に発生する非相同組換えを抑制することを見出した。さらに、ヒトBLMやWRNは、酵母細胞においてSgslに代わって非相同組換えを抑制することが分かった。さらに、酵母細胞においてヒトBLMやWRNがSgslに代わって非相同組換えを抑制することを示した。さらに、DNA修復及び染色体分配に関わる機能として出芽酵母Sccl及び分裂酵母Dhplを見出し、SgslやScclと相互作用するタンパク質として出芽酵母Whip及び分裂酵母のMoglとHsklキナーゼを見出した。以上の結果から、大腸菌と酵母における非相同組換えに関していくつかのモデルを提唱した。
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