研究課題
放射線などによるDNA二重鎖切断は、しばしば類似配列間での誤った相同組換えの原因となる。ミスマッチ修復機構は、DNA合成エラーを修復してDNA複製の正確性を高めるだけでなく、類似配列間での誤った組換えを抑制して組換えの正確性も高める、遺伝情報の品質保証機構である。しかしながら、誤った組換えを抑制するの反応メカニズム、合成エラー修復との分岐制御機構はよく分かっておらず、これらがクロマチン上で起こる機構もよくわかっていなかった。本研究では、ミスマッチ修復反応が相同性依存的な組換えを制御するしくみと、それらがクロマチン上で起こるしくみに焦点をあて、主に試験管内での再現実験系を用いて研究を行った。本年度は、特にクロマチン上でミスマッチ修復システムがはたらくしくみについて大きな進展があった。これまでの研究で、本研究者らはミスマッチ修復がヌクレオソームを排除する反応を見つけていたが、この反応がどのようなクロマチン形成経路と拮抗しているのかは分かっていなかった。そこでDNA合成と協調したクロマチン形成を起こす実験系を構築してミスマッチ存在下での解析を行ったところ、ヌクレオソームの排除反応はDNA合成依存的なクロマチン形成に対しても、合成非依存的なクロマチン形成に対しても拮抗可能であることがわかった。さらに本年度はこの反応に必要なリモデリング因子が、ヌクレオソームが存在する場合にミスマッチ修復反応を促進することを示す生化学的な結果を得た。ミスマッチ修復が相同性依存的修復を制御するしくみについては、関与する可能性のある因子を狙ってクローニングし、抗体作成および組換えタンパク質の作成を進めている。現在までに、関与する可能性のあるヘリカーゼ二種について抗体作成に取りかかり、ヌクレアーゼ一種について発現系構築を終えた段階である。
2: おおむね順調に進展している
クロマチン上でのミスマッチ修復の反応機構については、かなり本質的な進展が得られており、現在論文としての公表を進めている。ミスマッチ修復機構が相同性依存的修復を制御するしくみについては研究開始までに基本的な試験管内系の確立に成功しており、本年度は系の改良と必要な材料の調製を進めたが、いずれも順調に展開している。
本年度までに調達した材料と、現在調達中の材料を利用し、次年度は相同性依存的修復がミスマッチ修復機構によって制御される反応の素過程の解析を進める。特に反応の初期過程を中心に、関与する因子と、その際のDNAの構造を解析する。またクロマチン上でのミスマッチ修復反応解析から得られた因子について、相同性依存的修復への関与を調査する予定である。
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Nucleic Acids Research
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