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2018 年度 実績報告書

2つのRecAホモログによる組換えパートナー選択の分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 16H04742
研究機関大阪大学

研究代表者

篠原 彰  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00252578)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード相同組換え / DNA修復 / ゲノム安定化 / 減数分裂 / RAD51 / DMC1 / 染色体 / ゲノム安定化
研究実績の概要

減数分裂期組換えは配偶子のゲノムの多様性の産出や、減数第一分裂の相同染色体分配に必須の役割を果たし、染色体ごとの組換えの数や分布は厳密に制御されている。減数分裂期組換えのDNA鎖相同検索反応には体細胞分裂期RecAホモログRad51に加え、減数分裂期型RecAホモログDmc1の働きにより、姉妹染色体でなく、相同染色体間のDNA鎖交換を行う”パートナー選択”と言う特性が存在する。この特異性はRad51, Dmc1のみならず、これら2つのRecAホモログと協調的に働く正,負の因子群や組換え反応が起こる場、染色体構造、により制御を受けると考えられる。本研究は、Rad51, Dmc1によるDNA鎖相同検索反応の組換えパートナー選択の特異性を知るために、我々が同定したRad51集合を助けるPsy3-Csm2-Shu1-Shu2(PCSS)複合体とDmc1の集合を担うMei5-Sae3複合体の構造解析に基づく分子論的機能解析を中心にこれまで,
分子メカニズムの解明を推進してきた。過去2年間は酵母を用いた研究が中心であったが、2018年度は高等真核生物の減数分裂期組換えの仕組みを知るため、RAD51の集合を促進する複合体の因子SWSAP1のノックアウト(KO)マウスを作成し、その表現型の解析も行った。これまでのRAD51の集合を促進する因子(家族性乳がん原因遺伝子BRCA2など)は全て、マウスで破壊すると胚性致死を示したが、このSWSAP1のKOマウスは胚で致死性を示さず、健常に成長するが、KO細胞はDNA損傷に感受性を示すことが分かった。このことから、このKOマウスは個体レベルでの組換えの機能を知る有用なモデルになると考えられる。また、雄、雌共、不稔になり、実際にRAD51/DMC1の染色体局在が低下している。SWAP1がRAD51/DMC1の正の制御因子であることを示している。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件、 招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] FMI(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      FMI
  • [国際共同研究] U. of Davis(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      U. of Davis
  • [国際共同研究] IISER Thiruvananthapuram(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      IISER Thiruvananthapuram
  • [雑誌論文] Human RAD51 paralogue SWSAP1 fosters RAD51 filament by regulating the anti-recombinase FIGNL1 AAA+ ATPase2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Kenichiro、Kondo Shizuka、Ishikawa Tatsuya、Shinohara Akira
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 ページ: 1407

    • DOI

      10.1038/s41467-019-09190-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Meiosis-specific prophase-like pathway controls cleavage-independent release of cohesin by Wapl phosphorylation2019

    • 著者名/発表者名
      Challa Kiran、Fajish V Ghanim、Shinohara Miki、Klein Franz、Gasser Susan M.、Shinohara Akira
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 15 ページ: e1007851

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1007851

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Meiotic prophase-like pathway for cleavage-independent removal of cohesin for chromosome morphogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Challa Kiran、Shinohara Miki、Shinohara Akira
    • 雑誌名

      Current Genetics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00294-019-00959-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Meiosis‐specific cohesin component, Rec8, promotes the localization of Mps3 SUN domain protein on the nuclear envelope2018

    • 著者名/発表者名
      Bommi Jagadeeswara Rao、Rao Hanumanthu Bala Durga Prasada、Challa Kiran、Higashide Mika、Shinmyozu Kaori、Nakayama Jun‐ichi、Shinohara Miki、Shinohara Akira
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 24 ページ: 94-106

    • DOI

      10.1111/gtc.12653

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Camouflage of Plasmodium falciparum Merozoites by Binding of Host Vitronectin to P47 Fragment of SERA52018

    • 著者名/発表者名
      Tougan Takahiro、Edula Jyotheeswara R.、Takashima Eizo、Morita Masayuki、Shinohara Miki、Shinohara Akira、Tsuboi Takafumi、Horii Toshihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 5052

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23194-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Human RAD51 paralog, SWSAP1, promotes RAD51 assembly by regulating the anti-recombinase, FIGNL1 AAA+ ATPase2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      U of Vienna meeting on Emerging Concepts in Chromosome Biology, Vienna Austria
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Human RAD51 paralog, SWSAP1, promotes RAD51 assembly by regulating the anti-recombinase, FIGNL1 AAA+ ATPase2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Keystone symposium on DNA Replication and Genome Instability: From Mechanism to Disease, Snowbird, USA
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of RAD51 filament assembly/disassembly by the RAD51 paralog and anti-recombinase2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Chromosome stability meeting, Bangalore, India
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of RAD51 filament assembly/disassembly by the RAD51 paralog and anti-recombinase2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Mini-symposium on chromosome Biology, Taipei, Taiwan
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of Rad51-assembly and disassembly by Rad51 paralogues and anti-recombinases2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Genome biology 2018: Mechanisms in health and diseases, Bangalore, India
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of Rad51-assembly and disassembly by Rad51 paralogues and anti-recombinases2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Abcam meeting on Mechanism of recombination, May 19-23, London UK
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Meiotic prophase pathway of cleavage-independent removal of cohesin from chromosomes during late prophase I2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Shinohara
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Meiosis, June 10-15, 2016, New London, USA
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] RAD51パラログと新規アンチリコンビナーゼによる相同組換え制御の解析2018

    • 著者名/発表者名
      松嵜健一郎、石川達也、近藤静香、篠原彰
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第90回大会
  • [学会発表] RAD51 パラログと新規アンチリコンビナーゼによる相同組換え制御の解析2018

    • 著者名/発表者名
      松嵜健一郎、石川達也、近藤静香、篠原彰
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第61回大会
  • [学会発表] RAD51 paralogue SWSAP1 promotes homologous recombination by protecting RAD51 filament from a novel antirecombinase FIGNL12018

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Kenichiro、Kondo Shizuka、Ishikawa Tatsuya、Shinohara Akira
    • 学会等名
      3R & 3C Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of PLK-dependent Phosphorylation of a Cohesin Regulator, Rad61/Wpl1 (WAPL), during Yeast Meiosis2018

    • 著者名/発表者名
      Faiza Az Zahra, Kiran Challa, Akira Shinohara
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第90回大会
  • [学会発表] 減数分裂期におけるマウスRAD51パラログSwsap1の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      近藤 静香、松嵜 健一郎、 篠原 彰
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] A New Role of Srs2 DNA helicase, anti-recombinase, during Yeast Meiosis2018

    • 著者名/発表者名
      Hana Subhan Memon Sakurai, Hiroyuki Sasanuma, Akira Shinohara
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [図書] どうして心臓は動き続けるの?2018

    • 著者名/発表者名
      大阪大学蛋白質研究所
    • 総ページ数
      128
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759819816
  • [備考] ゲノムー染色体機能研究室ホームページ

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/genome/index.html

  • [備考] Press Release: 遺伝子の入れ替えをコントロールするメカニズムを解明

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/achievement/pressrelease190404

  • [備考] Press Release: 世界初!配偶子の異数体形成を抑える仕組みを解明

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/achievement/pressrelease190111

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公開日: 2019-12-27  

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