複製開始点の選択と活性化機構の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04330
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 升方 久夫 大阪大学, 理学研究科, 教授 (00199689)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 分裂酵母 / テロメア / 複製開始点 / 染色体 / 核内局在 / 細胞周期 / 複製タイミング

研究実績の概要

複製開始タイミング制御機構に核内局在が関与することを解析するため、複製開始点近傍に挿入したlacOに結合するLacI-GFPのシグナルをIsh1-mCherry（核膜）あるいはTaz1-mCherry（テロメア）との局在解析により生細胞で解析し、Taz1依存的後期開始点が細胞周期間期に核膜に局在し、さらに　G1/S期特異的にテロメアに隣接することを発見した。核膜タンパク質Bqt3/4はTaz1依存複製開始点の核膜局在に必要であるが、Taz1依存複製開始点のテロメア近接には必要ではなく、また後期タイミング制御にも不要であった。よって、核膜局在は、複製タイミング制御機構に関与しないことが結論された。いっぽう、テロメアタンパク質shelterin複合体は、テロメアの複製タイミング制御には関与しないが、染色体内部のTaz1依存後期開始点のテロメア隣接とタイミング制御に必要であり、遠く離れた染色体内部に結合したTaz1との相互作用を介し、テロメアに近接させる役割を担うと考えられた。これらの結果から、テロメア結合タンパク質Taz1とshelterinは染色体内部の複製開始点をテロメアに近接させ、Rif1-PP1により、複製に必須のリン酸化反応を阻害して複製タイミングを制御することが示唆された。
Rif1の機能ドメイン解析の結果、N末端領域のPP1結合モチーフが複製開始制御に重要であり、中央部のHEATリピートを介してTaz1と結合し、さらにC末端領域50アミノ酸（CTD)を介してRif1同士が結合することが明らかとなった。これらはいずれも、複製タイミング制御に重要である。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Nucleosomes around a mismatched base pair are excluded via an Msh2-dependent reaction with the aid of SNF2-family ATPase Smarcad1. (2018)
  • 著者名/発表者名: Terui,R.,Nagao,K.,Kawasoe, Y., Taki,K., Higashi,TL., Tanaka,S., Nakagawa,T., Obusae,C., Masukata,H., Takahashi,TS.
  • 雑誌名: Genes and Development 巻: - ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Regulation of mitotic recombination between DNA repeats in centromeres. (2017)
  • 著者名/発表者名: Zafar,F., Okita,AK. Onaka,AT., Su,J., Katahira,Y., Nakayama,J. Takahashi,TS., Masukata, H., Nakagawa, T.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 44 ページ: 11222-11235
  • DOI: org/10.1093/nar/gkx763
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Spatial and temporal control of chromosomal DNA replication by telomere sequence and telomere binding proteins in the fission yeast nucleus (2017)
  • 著者名/発表者名: 升方久夫
  • 学会等名: The 9th International Fission Yeast Meeting.
  • 国際学会
• [学会発表] Spatial and temporal control of chromosome DNA replication by telomere binding proteins. (2017)
  • 著者名/発表者名: 小川志帆、城戸沙友里、小川英知、淺川東彦、高橋達郎、中川拓郎、平岡泰、升方久夫
  • 学会等名: Eukaryotic DNA Replication and Genome Maintenance
  • 国際学会
• [学会発表] テロメア結合タンパク質およびシェルタリン構成因子によるDNA複製の時空間的制御機構の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小川志帆、半田哲也、中村優太、高橋達郎、中川拓郎、小川英知、淺川東彦、平岡泰、升方久夫
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 分裂酵母シェルタリンによる複製開始タイミング制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 城戸沙友里、小川志帆、高橋達郎、中川拓郎、升方久夫
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [備考] 大阪大学大学院理学研究科生物科学専攻升方研究室
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/dbs01/re-paper-temp.php?id=14
• [備考] 大阪大学大学院理学研究科生物科学専攻升方研究室
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/masukata/thesis/index.html