相同DNA組み換えに関わるRad51類似遺伝子ファミリーの機能解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12213059
• 研究機関: 川崎医科大学
• 研究代表者: 高田 穰 川崎医科大学, 医学部, 教授 (30281728)
• 研究分担者: 木浦 勝行 岡山大学, 医学部, 講師 (10243502)
• キーワード: 相同DNA組み換え / DNA修復 / Rad51 / Rad51パラログ

研究概要

相同DNA組換え修復(HR)の中心分子Rad51には、一次構造が2-3割保存されたファミリー遺伝子が高等動物では5種類存在する(Rad51パラログファミリーと総称)。我々はこのファミリーのニワトリ遺伝子をすべて分離し、ニワトリ細胞株DT40においてジーンターゲティングを行いそれぞれの欠損細胞を作成した。欠損細胞は、すべてほぼ同一の表現型を示した。各パラログ同士は物理的に会合して複合体を形成し、さらにRad51とも会合して、そのアクセソリー因子として働くと考えられる。Rad51の一つXrcc3とHRに関与するRad52との、コンディショナルダブルノックアウト細胞を作成し、この細胞が多数の染色体断裂によって合成致死を示すことを見いだした。非相同末端結合(NHEJ)に関わるKu70と別のパラログRad51Bとのダブルノックアウトはホモは単離出来ず、この組み合わせも合成致死と思われる。Ku70とDNA-PKの欠損細胞の表現型の比較とダブルノックアウトの作製によって、Ku70がおそらくは断列DNA末端に結合することでHRを抑制しうることを示すことができた。さらに、英国のグループとの共同研究によって、Rad51パラログ欠損によってDT40の免疫グロブリン遺伝子がジーンコンバージョン(GC)をやめて高頻度突然変異(SHM)を起こす様に転換することが明らかとなり、抗体レパートリー拡大の分子機構とHRの関連と、GCとSHMの分子基盤の共通性が示された。

研究成果

• [文献書誌] Takata M et al.: "Conserved domains in the chicken homologue of BRCA2"Oncogene. 21・7. 1130-1134 (2002)
• [文献書誌] Fukushima T et al.: "Genetic analysis of the DNA-dependent protein kinase reveals an inhibitory role of Ku in late S-G2 phase DNA double-strand break repair"J. Biol. Chem.. 276・48. 44413-44418 (2001)
• [文献書誌] Fujimori A et al.: "Rad52 partially substitutes for the Rad51 paralog XRCC3 in maintaining chromosomal integrity in vertebrate cells"EMBO J. 20・19. 5513-5520 (2001)
• [文献書誌] Sale JE et al.: "Ablation of XRCC2/3 transforms immunoglobulin V gene conversion into somatic hypermutation"Nature. 412・6850. 921-926 (2001)
• [文献書誌] Sonoda E et al.: "Homologous DNA recombination in vertebrate cells"PNAS. 98・15. 8388-8394 (2001)
• [文献書誌] Takata M. et al.: "Chromosome instability and defective recombinational repair in knockout mutants of the five Rad51 paralogs"Mol Cell Biol.. 21・8. 2858-2866 (2001)