分裂酵母の二つのRecAホモログRad51とDmc1の機能的相違

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02371
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43010:分子生物学関連
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 坪内 英生 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (20283822)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 相同組換え / 減数分裂 / DNA二重鎖切断 / 分裂酵母 / RecAホモログ / Dmc1 / Rad51 / DNA修復

研究成果の概要

DNAの塩基配列間に相同性を見出し相同領域を交換する反応は相同組換えと呼ばれ生命に普遍的に存在する。相同組換え反応の中核を担うのは大腸菌のRecA及びそのファミリーに属するタンパク質（RecAホモログ）である。多くの真核生物は体細胞分裂期で発現するRecAホモログであるRad51以外に減数分裂期特異的に発現するDmc1を持つ。本研究ではDmc1が２種類の補助因子により異なるメカニズムで活性化されることを明らかにした。Swi5-Sfr1複合体がDmc1のプレシナプティックフィラメントを安定化する段階で機能するのに対してHop2-Mnd1複合体はDNA鎖交換の開始反応を強く促進すると考えられる。

自由記述の分野

分子遺伝学

研究成果の学術的意義や社会的意義

相同組換えはDNA傷害修復に重要なだけでなく、遺伝情報を次世代に伝える上で根幹をなす減数分裂にも必須の機能を持つ。本研究では減数分裂期組換えに中心的役割を果たすDmc1の活性化メカニズムを明らかにした。具体的には２種類の補助因子であるHop2-Mnd1とSwi5-Sfr1が独自の働きによりDmc1を活性化するメカニズムを分子レベルで明らかにした。減数分裂期組換えが異常になると不妊や遺伝性疾患の原因となることが知られている。本研究で得られた知見が生殖異常の原因究明や症状改善の手がかりとなることが期待される。