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2020 年度 実績報告書

ヒト細胞におけるマイナーな組換え修復機構の解析:メカニズムと生理的意義

研究課題

研究課題/領域番号 19K16106
研究機関横浜市立大学

研究代表者

斎藤 慎太  横浜市立大学, 理学部, 助教 (60837897)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードDNA修復 / 二本鎖切断 / Alu / 組換え
研究実績の概要

細胞のゲノムDNAは、さまざまな内的・外的要因により絶えず損傷を受けている。最も危険なDNA損傷である二本鎖DNA切断は、ヒト細胞では非相同末端連結(NHEJ)または相同組換えによって効率良く修復されるが、これら2つの修復機構とは異なるマイナーな経路も存在する。こうしたマイナーな組換え修復として代替的末端連結(alt-EJ)と一本鎖アニーリング(SSA)が存在しているが、その意義や分子機構の詳細は不明である。本研究では、ヒト培養細胞を用いてalt-EJの必須因子であるPolQに関する機能解析を行うとともに、Alu配列の間で起こる組換えに関する遺伝学的解析を行った。具体的には以下の解析を行った。
1. PolQにユニークなドメインの生理的意義の解明
PolQは、N末端側にATPaseドメイン、中央部にRad51結合ドメインを有する。また、C末端側に存在するポリメラーゼドメインには他のAファミリーDNAポリメラーゼにはみられない挿入配列が3ヶ所ある。本研究では、これらユニークな領域のalt-EJにおける重要性を明らかにした。さらに、各種アッセイ系で得られた組換え体について、連結部位のシークエンス解析を行い、MMEJ型(短い相同性を利用した連結)であるか非MMEJ型(挿入を伴う連結)であるかを網羅的に解析し、各反応における機能ドメインの役割を調べた。
2. Alu-Alu組換えのメカニズムの解明
SSAに必須と考えられているRad52や、ミスマッチ修復の主要因子であるMsh2などのDNA修復因子について、Alu組換えの関与の有無と重要性を明らかにした。また、Aluサブファミリーの種類やAlu同士の相同性が組換え効率におよぼす影響についても調べた。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 相同組換え修復2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤慎太
    • 雑誌名

      産科と婦人科 分子標的薬を極める-基礎から臨床まで-

      巻: Vol. 87 No. 10 ページ: 1138-1144

  • [学会発表] DNA polymerase θ is essential for alternative end-joining2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤 慎太
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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