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本研究では相同組換えの分子機構の理解を目的として、相同組換え関連因子群の機能を分子レベルで解明することを目的としている。相同組換えの破綻は染色体異常につながり、発がんや不妊症発症などの原因となることが知られている。これまでに我々は、相同組換えに関わる新規タンパク質としてヒトPSFを同定している。PSFは精巣で高発現しており、減数分裂期特異的相同組換え酵素であるDMC1の相同組換え活性を顕著に促進する活性を有することを既に見出している。本年度は、PSFによるDMC1の相同組換え活性の促進メカニズムについて詳細に解析を行った。その結果、DMC1が相同組換え活性を示すためには、単鎖DNAおよび二重鎖DNAと同時に結合し三者複合体を形成する必要があるが、PSFはDMC1の三者複合体形成を促進することを明らかにした。また、PSFは単鎖および二重鎖DNAを凝集させDNA分子ネットワークを形成させることにより、DMC1が三者複合体形成を促進しやすい場を提供していることが示唆された。また、相同組換えにおいて重要な役割を担う、FANCD2およびFANCIの活性化機構についての解析を行った。FANCD2は、ユビキチン化されることによって活性化されることが知られている。そこで、FANCD2およびFANCIをリコンビナントとして精製する系を確立し、試験管内でのユビキチン化の解析を行った。その結果、FANCD2のユビキチン化には、ユビキチン化酵素であるE1、E2、およびE3に加え、FANCIが必須であることが明らかになった。加えて、FANCD2のユビキチン化は、DNAが存在することで１００倍近く活性化されることを発見した。これらの結果は、相同組換え分子機構の理解ための重要な新知見を与えたと考えられる。
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