出芽酵母Dpb11,RFCの複製モニター機構

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11241205
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 荒木 弘之 国立遺伝学研究所, 細胞遺伝研究系, 教授 (20151160)
• 研究分担者: 杉本 勝則 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90192616) ; 田中 誠司 国立遺伝学研究所, 細胞遺伝研究系, 助手 (50263314) ; 上村 陽一郎 国立遺伝学研究所, 細胞遺伝研究系, 助手 (20321599)
• キーワード: DNA複製 / モニター / チェックポイント / 細胞周期 / ATM / 酵母 / 複製タンパク質

研究概要

出芽酵母Dpb11とRFC関連の因子の複製モニターにおける機能に関して、本年度は以下のような研究を行った。
1.Dpb11と複合体を形成するSld2は不安定で、S期以外では量が低下する。このSld2の不安定性が、再複製抑制に関与している可能性があるので、触媒する分解系を探したが、既存のユビキチン系の中には存在しなかった。従って、新たな分解系によりSld2量が制御されている可能性がある。
2.Dpb11-Sld2複合体の作用点をピンポイントで決めるため、GINS複合体、Sld3-Cdc45複合体との関連を調べたところ、これら3つの複合体はお互いに依存して複製開始領域に結合することが分かった。従って、Dpb11-Sld2が一群の複製タンパク質が複製開始領域へ結合する過程を制御していることが示唆される。
3.dpb11変異株をG1で停止させ、DNA合成抑制剤であるヒドロキシ尿素存在下にリリースすると複製は開始する。その後、非許容温度下でヒドロキシ尿素からリリースすると複製や細胞分裂は野生株同様に起こるが、細胞の生存率は低下する。この原因を調べたところ、dpb11変異では野生株に比較するとダメージが高い頻度で起こっていることが分かった。従って、dpb11では複製フォークが野生株に比較すると高頻度に崩壊することによりダメージが生じ、修復されないまま細胞分裂を行うため、生存率が低下するものと思われる。
4.ATMの出芽酵母ホモログであるTel1が、2本鎖DNA切断部位に組換えや修復に関与するMre11-Rad50-Xrs2依存的に結合することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Takayama, Y: "GINS, a novel multi-protein complex required for chromosomal DNA replication in budding yeast"Genes & Development. 17. 1153-1165 (2003)
• [文献書誌] Kubota, Y: "A novel ring-like complex of Xenopus proteins essential for the initiation of DNA replication"Genes & Development. 17. 1141-1152 (2003)
• [文献書誌] Iida, T: "Noncompetitive counteractions of DNA polymerase ε and ISW2/yCHRAC for epigenetic inheritance of telomere position effect in Saccharomyces cerevisiae"Molecular and Cellular Biology. 24. 217-227 (2004)
• [文献書誌] Nakada, D: "ATM-related Tel1 associates with double-strand breaks through an Xrs2-dependent mechanism."Genes & Development. 17. 1957-1962 (2003)
• [文献書誌] Katou, Y: "S-phase checkpoint proteins Tof1 and Mrc1 form a stable replication pausing complex."Nature. 424. 1078-1083 (2003)
• [文献書誌] Naiki, T: "Association of Rad9 with double-strand breaks through a Mec1-dependent mechanism"Molecular and Cellular Biology. 24(印刷中). (2004)