相同組換えと共役した複製フォークの再生と品質管理の分子機構

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17080007
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 岩崎 博史 横浜市立大学, 国際総合科学研究科, 教授 (60232659)
• キーワード: 相同組換え / 複製フォーク / チェックポイント / DNA二重鎖切断 / DNA修復 / Rhp51 / Swi5-Sfr1 / Fbh1ヘリカーゼ

研究概要

分裂酵母Rhp51リコンビナーゼは、出芽酵母や高等真核生物におけるRad51のオルソログで、相同組換えにおいて鍵となるDNA鎖交換反応を触媒するタンパク質である。これまでの解析から、Sfr1/Swi5複合体が、Rhp51のmediatorとして働くことを示した。本年度は、試験管内DNA鎖交換反応を構築して生化学的解析を行なった。以下、得られた結果を纏めた。
1)出芽酵母やヒト由来のRad51タンパク質を用いた鎖反応においては、RPA依存的な交換反応が観察されるが、分裂酵母Rhp51の場合は、RPAを添加しても、反応中間体や産物はほとんど観察されず、Swi5/Sfr1複合体の添加によって、反応が活性化され、mediator活性が示された。
2)各コンポーネントを添加する順序を検討した結果、RPAより先に、Rhp51が単鎖DNA結合に結合することが必須であることがわかった。Swi5-Sfr1の添加により、このRPAの阻害効果が一部緩和された。
3)Rad22(Rad52オルソログ)を加えると、RPAの阻害効果が完全に解消された。しかし、Rad22だけでは、全くRPAの阻害効果は解消されなかった。
4)Swi5-Sfr1の添加は、RPAのチャレンジに対して、Rhp51フィラメントを耐性にした。
以上の事実は、Rad22がRhp51をRPAでコートされたssDNA領域にリクルートし、Swi5/Sfr1がRhp51を活性化することによって、Rhp51フィラメントの伸長と活性化がおこるというモデルを導くことが出来た。

研究成果

• [雑誌論文] Fission yeast Swi5/Sfrl and Rhp55/Rhp57 differentially regulate Rhp51-dependent recombination outcomes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Akamatsu Y, Tsutsui Y, Morishita T, Siddique, MDP, Kurokawa, Y, Ikeguchi M, Fumiaki Yamao F, Arcangioli B, Iwasaki H
  • 雑誌名: EMBO J. 26 ページ: 1352-1362
• [雑誌論文] The Swi5-Sfrl complex stimulates Rad51- and Dmcl-mediated DNA strand exchange in vitro (2006)
  • 著者名/発表者名: Haruta N, Kurokawa Y, Murayama Y, Akamatsu Y, Unzai S, Tsutsui Y, Iwasaki H
  • 雑誌名: Nat.Struct.Mol.Biol. 13 ページ: 823-730