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2010 年度 実績報告書

新規相同組換え因子の探索と組換え反応機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22310119
研究機関早稲田大学

研究代表者

胡桃坂 仁志  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)

キーワードゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 / 活性発現の分子機構 / 染色体構築・機能・分配 / 生体高分子構造・機能 / 構造活性相関
研究概要

相同組換えは、DNAの二重鎖切断修復と遺伝的組換えに働く、ゲノムDNAの安定維持において重要な生命反応である。相同組換えの破綻は、細胞において染色体異常を引き起こすことが知られており、二重鎖切断によって誘起される発がんや、遺伝的組換え異常による不妊症発症の原因となる。ヒトにおける相同組換え経路では多数のタンパク質が働いていると考えられているが、いまだ多くの未同定な因子群が存在している。そこで本研究では、相同組換えにおいて働く新規のタンパク質を同定し、その生化学的機能および立体構造を明らかにすることで、相同組換え素過程の反応機構の解明を目指す。本年度では、まず、先行研究により得ている相同組換え因子候補群の情報から解析対象としてヒトEVL、GEMIN2、およびSPF45などを選定し、それら相同組換え因子候補をリコンビナントタンパク質として精製した。そして、それらの機能を生化学的解析によって検討した結果、以下のことが明らかになった。まずEVLに関して、これまで当研究グループによって明らかにされていた、相同組換え中心酵素RAD51のDNA組換え反応の活性化機能に加えて、EVLがトポイソメラーゼと直接相互作用し、環状単鎖DNAをカテネーションする活性を有することを発見した。次に、ヒトGEMIN2がRAD51と直接相互作用して、相同組換え修復を活性化する新規の因子であることを明らかにした。さらに、ショウジョウバエやアラビドプシスにおいて相同組換えへの関与が指摘されていたSPF45のヒトホモログを精製し、ヒトSPF45が組換え中間体であるHolliday構造特異的に結合するDNA結合タンパク質であることを明らかにした。これらの結果は、相同組換え反応の分子機構解明のための重要な知見を与えた。

  • 研究成果

    (51件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (41件)

  • [雑誌論文] Structural and biochemical analyses of the human PAD4 variant encoded by a functional haplotype gene2011

    • 著者名/発表者名
      Naoki Horikoshi, et al.
    • 雑誌名

      Acta Cryst.D

      巻: 67 ページ: 112-118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-stranded DNA catenation mediated by human EVL and a type I topoisomerase2010

    • 著者名/発表者名
      Takaku M., Takahashi D., Machida S., Ueno H., Hosoya N., Ikawa S., Miyagawa K., Shibata T., Kurumizaka H
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 38 ページ: 7579-7586

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Holliday junction binding activity of human SPF452010

    • 著者名/発表者名
      Horikoshi N., Morozumi Y., Takaku M., Takizawa Y., Kurumizaka H
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 5 ページ: 373-383

    • 査読あり
  • [雑誌論文] KIAA1018/FAN1 nuclease protects cells against genomic instability induced by interstrand cross-linking agents2010

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Yoshikiyo, et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      巻: 107 ページ: 21553-21557

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis of instability of the nucleosome containing a testis-specific histone variant, human H3T2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Tachiwana, et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      巻: 107 ページ: 10454-10459

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deimination stabilizes histone H2A/H2B dimers as revealed by electrospray ionization mass spectrometry2010

    • 著者名/発表者名
      Shingo Shimoyama, et al.
    • 雑誌名

      J.Mass Spectrom.

      巻: 45 ページ: 900-908

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nucleosome formation activity of human sNASP2010

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Osakabe, et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 285 ページ: 11913-11921

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GEMIN2 promotes accumulation of RAD51 at double-strand breaks in homologous recombination2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Takizawa, et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 38 ページ: 5059-5074

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The putative nuclear localization signal of the human RAD52 protein is a potential sumoylation site2010

    • 著者名/発表者名
      Kengo Saito, et al.
    • 雑誌名

      J.Biochem.

      巻: 147 ページ: 833-842

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 発がん防御に重要な相同組換えの分子機構2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤健吾, 他
    • 雑誌名

      最新医学

      巻: 65 ページ: 1318-1330

    • 査読あり
  • [学会発表] Atomic Resolution Structures of the Human Nucleosomes Containing Histone Variants2011

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kurumizaka
    • 学会等名
      International Symposium of the Physicochemical Field for Genetic Activities
    • 発表場所
      Awaji, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2011-01-25
  • [学会発表] Roles of the N-terminal and C-terminal domains of the Rad52 protein in homologous recombination repair2011

    • 著者名/発表者名
      Wataru Kagawa, et al.
    • 学会等名
      International Symposium of the Physicochemical Field for Genetic Activities
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-25
  • [学会発表] Biochemical and cell biological analyses of a novel histone interacting factor, SPT22011

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Osakabe, et al.
    • 学会等名
      International Symposium of the Physicochemical Field for Genetic Activities
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] Functional analyses of the Fanconi anemia protein FANCD22011

    • 著者名/発表者名
      Koichi Sato, et al.
    • 学会等名
      International Symposium of the Physicochemical Field for Genetic Activities
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] The Crystal Structure of Centromere Specific Nucleosome2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Tachiwana, et al.
    • 学会等名
      International Symposium of the Physicochemical Field for Genetic Activities
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] A novel homologous recomination factor, human EVL forms single-stranded DNA catemers with a type I topoisomerase2011

    • 著者名/発表者名
      Motoki Takaku, et al.
    • 学会等名
      International Symposium of the Physicochemical Field for Genetic Activities
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] Regulation of Radiation-induced focus formation by SUMOylation2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Shima, et al.
    • 学会等名
      International Symposium of the Physicochemical Field for Genetic Activities
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] C-terminal Tail of Histone H2AX Reduces Intra-nucleosome Array Interaction2011

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Suka, et al.
    • 学会等名
      International Symposium of the Physicochemical Field for Genetic Activities
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] Monitoring Histone Modifications in Single Cells using FabLEM (Fab-based Live Endogenous Modification Labeling)2011

    • 著者名/発表者名
      Yoko Hayashi-Takanaka, et al.
    • 学会等名
      International Symposium of the Physicochemical Field for Genetic Activities
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] SLX4 links the Fanconi anemia pathway to structure-specific endonucleases, SLX1, XPF and MUS81 in interstrand crosslink repair2011

    • 著者名/発表者名
      Kimiyo N.Yamamoto, et al.
    • 学会等名
      International Symposium of the Physicochemical Field for Genetic Activities
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] H2A.Bbdを含むヌクレオソームの生化学的解析2011

    • 著者名/発表者名
      有村泰宏, 他
    • 学会等名
      第28回染色体ワークショップ
    • 発表場所
      加賀
    • 年月日
      2011-01-12
  • [学会発表] ヒストンH3バリアントCENP-Aを含むヌクレオソームのX線結晶構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      立和名博昭, 他
    • 学会等名
      第28回染色体ワークショップ
    • 発表場所
      加賀
    • 年月日
      2011-01-12
  • [学会発表] 出芽酵母Rad51によるD-loop形成促進のためのRad52第二DNA結合部位の機能2011

    • 著者名/発表者名
      新井直人, 他
    • 学会等名
      第28回染色体ワークショップ
    • 発表場所
      加賀
    • 年月日
      2011-01-12
  • [学会発表] 新規ヒストン結合因子ヒトSPT2のDNA損傷修復における機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      越坂部晃永, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] セントロメア領域に特異的なヌクレオソームのX線結晶構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      立和名博昭, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] NMRによるヒストンヌクレオソームコアの立体構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      森脇義仁, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] 質量分析を用いたヒストンH2A-H2Bのシトルリン化の解析2010

    • 著者名/発表者名
      浅野裕輝, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] CENP-Aターゲッティングドメインを含むH3変異体が形成するヌクレオソームのX線結晶構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      志賀達也, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] ファンコニ貧血原因遺伝子産物FANCD2およびFANCIの複合体形成と機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩一, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] Chd2 interacts with H3.3 to determine cell fate in myogenesis2010

    • 著者名/発表者名
      Akihito Harada, et al.
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] DNA結合活性を有するCCANタンパク質群の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      竹内康造, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] 酵母とヒトDNA修復タンパク質Rad52の機能ドメイン解析2010

    • 著者名/発表者名
      香川亘, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] ヒストンバリアントを含むヌクレオソームの構造多様性と機能2010

    • 著者名/発表者名
      胡桃坂仁志, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] 生細胞におけるメチル化およびアセチル化修飾ヒストンの可視化2010

    • 著者名/発表者名
      林陽子, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] RAD51によるparanemic joint molecule形成過程へのtopoisomerase III αの役割2010

    • 著者名/発表者名
      高久誉大, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] 新規RAD51組換え活性制御化合物の同定とその作用機序2010

    • 著者名/発表者名
      石田恭子, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] PSFによるDNA組換え酵素DMC1の活性化2010

    • 著者名/発表者名
      両角佑一, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] 出芽酵母Rad52の第二DNA結合部位も相同組換えに必要である2010

    • 著者名/発表者名
      新井直人, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] DNA修復タンパク質RAD52の翻訳後修飾による機能制御機構の解析2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤健吾, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] ヌクレオソームの立体構造からみたエピジェネティクスの分子機構2010

    • 著者名/発表者名
      胡桃坂仁志
    • 学会等名
      第21回フォーラム・イン・ドージン エピジェネティクスによる細胞のメタモルフォーゼ
    • 発表場所
      熊本(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] Structural and biochemical studies of DMC1 polymorphisms in the human population2010

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kurumizaka
    • 学会等名
      European Genomics Meeting & European Neurodegenerative Diseases-2010-Meeting
    • 発表場所
      Oxford, United Kingdom(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-20
  • [学会発表] ヒトと酵母のDNA修復タンパク質Rad52の機能比較2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤健吾, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] ブーケ配向形成因子S.japonicus Bqt1-Bqt2複合体の生化学的解析2010

    • 著者名/発表者名
      市川雄一, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] シトルリン化タンパク質PAD4のSNP変異体の解析2010

    • 著者名/発表者名
      堀越直樹, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] 低分子化合物によるRAD51依存的相同組換え反応の制御2010

    • 著者名/発表者名
      石田恭子, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] Fanconi貧血原因遺伝子FANCD2及びFANCIの機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩一, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] ヒストンシャペロンsNASPの生化学的解析2010

    • 著者名/発表者名
      越坂部晃永, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] SUMO修飾システムによるRAD51核内ドメイン形成の制御2010

    • 著者名/発表者名
      島弘季, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] 新規RAD51活性化因子GEMIN2の相同組換え修復における機能2010

    • 著者名/発表者名
      高久誉大, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] ヒストンバリアントH3Tを含むヌクレオソームの構造解析および生化学的解析2010

    • 著者名/発表者名
      立和名博昭, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] Rad52タンパク質のDNA positive supercoiling活性の役割2010

    • 著者名/発表者名
      香川亘, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆
    • 年月日
      2010-05-27

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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