染色体不安定性と相同組換え

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13141204
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 梅津 桂子 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (20223612)
• 研究分担者: 森田 隆 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (70150349)
• キーワード: 染色体異常 / ゲノムの再編 / 遺伝的組換え / DNA損傷 / DNA修復

研究概要

当研究ではゲノムを安定に維持する機構を分子レベルで明らかにすることを目標としている。代表者の梅津はS.cerevisiae二倍体細胞をモデルに体細胞分裂時に生じるヘテロ接合性の喪失(LOH)を引き起こす遺伝的変化を分子レベルで特定し、それぞれの頻度や染色体再編の場所についての影響を検討することにより、染色体異常の発生や制御に関わる因子の特定を進めている。これ迄に、(1)ゲノムの安定維持には相同組換えが大きく寄与しているが、その過程の一部が染色体異常・再編を引き起こすこと、(2)組換えによるゲノム維持の機構は組換え反応の制御や他の修復機構との関係等、複数の段階でゲノムの変化を抑える様に制御されていること、(3)複製後修復も独自にゲノムの安定維持に寄与する同時に、一部の自然DNA傷害の回避に関しては相同組換えと相互に代替して機能できること、(4)非相同組換えに作用するHDF1遺伝子に関しては、単独欠損およびrad52との二重欠損のいずれの場合もLOHに対する影響は殆ど認められず、自然DNA傷害の回避やLOHの発生に非相同組換えは余り関与していないこと等が示された。現在、これらの経路群の応答や制御について、特にゲノム不安定性をもたらす原因となるDNA傷害との関係を中心に解析を進めている。
分担者の森田はヒストンH2AXのリン酸化について研究を進めている。細胞に放射線が照射され、DNAが二重鎖切断されると、H2AXがリン酸化され、非相同的DNA末端結合やRad51などによる相同組換え修復が起こると考えられる。H2AX遺伝子について、Tet-offシステムを用いて内在性H2AXの発現を制御する細胞系を作製し、その発現をDoxycyclineによって抑制したところ、放射線感受性が増加することが判り、H2AXがDNA二重鎖切断の修復に関与していることを細胞レベルで示すことができた。

研究成果

• [文献書誌] Watanabe, K. et al.: "Involvement of RAD9-dependent damage checkpoint control in arrest of cell cycle, induction of cell death, and chromosome instability caused by defects in origin recognition complex in Saccharomyces cerevisiae"Eukaryotic Cell. 1. 200-212 (2002)
• [文献書誌] Ajima, J. et al.: "Eleveted incidence of loss of heterozygosity (LOH) in an sgs1 mutant of Saccharomyces cerevisiae"Mutation Research. 504. 157-172 (2002)
• [文献書誌] Yoshida, J. et al.: "Positive and negative roles of homologous recombiation in the maintenance of genome stability in Saccharomyces cerevisiae"Genetics. (in press). (2003)
• [文献書誌] Doi, T.et al.: "Induction of instability of p34(cdc2) expression by treatment with cisplatin (CDDP) in mouse teratocarcinoma F9 cells"Cancer Lett.. 176. 75-80 (2002)
• [文献書誌] Yoshida, K. et al.: "Expression and Radiation-induced Phosphorylation of Histone H2AX in Mammalian Cells"J. Rad. Res.. (in press). (2003)