| 研究概要 |
本研究では、染色体異常の原因となる非相同組換えの起こるメカニズム及び組換えとDNA修復機構との関わりについて、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。非相同組換えが自然に発生するDNAジャイレース変異株の解析から、組換えに関与するDNAジャイレースのαヘリックス構造を明らかにした。通常の状態では、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資としてDnaBヘリケース,ExoVIII(RecE),RecT, DNAリガーゼを同定した。また、数多くのDNA修復酵素、UvrABヘリケース,MutM, Tag及びAlkA DNAグリコシラーゼ,ExoI, H-NS, StpA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。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。Sgs1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Sgs1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WRN1がSgs1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Scc1及び分裂酵母Dhp1を見い出し、Sgs1やScc1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Mog1とHsk1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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