ＤＮＡ複製・組換えによるクロマチン制御

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23570212
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中川 拓郎 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20324866)
• 研究協力者: 升方 久夫 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (00199689) ; 高橋 達郎 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (50452420) ; ザファー ファリア 大阪大学, 大学院理学研究科, 博士課程 ; 沖田 暁子 大阪大学, 大学院理学研究科, 博士課程 ; 大仲 惇司 大阪大学, 大学院理学研究科, 博士課程 ; 佐川 みなみ 大阪大学, 大学院理学研究科, 修士課程 ; 蘇 傑 大阪大学, 大学院理学研究科, 修士課程 ; 豊福 直子 大阪大学, 大学院理学研究科, 修士課程 ; 片平 泰弘 大阪大学, 大学院理学研究科, 修士課程 ; 井上 卓大 大阪大学, 大学院理学研究科, 修士課程
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: DNA複製 / DNA組換え / セントロメア / クロマチン / 分裂酵母

研究概要

染色体のクロマチン構造がDNA組換えの経路選択に関与することを明らかにした。セントロメアのクロマチンは、単鎖DNAアニーリング（SSA反応）や交叉型組換えを抑制することがわかった。この制御によりセントロメアでの染色体再編が阻止されていた。
DNA複製前複合体preRCが染色体上に非常に多く形成することの意義を明らかにした。DNA二重鎖切断の修復に重要であることや恐らくヒストンのアセチル化を介してクロマチン構造に影響することがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] The DNA damage checkpoint pathway promotes extensive resection and nucleotide synthesis to facilitate homologous recombination repair and genome stability in fission yeast (2014)
  • 著者名/発表者名: Blaikley, E. J., Tinline-Purvis, H., Kasparek, T. R., Marguerat, S., Sarkar, S., Hulme, L., Hussey, S., Wee, B. Y., Deegan, R. S., Walker, C. A., Pai, C. C., Bahler, J., Nakagawa, T., and Humphrey, T. C.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 42 ページ: 5644-5656
  • DOI: 10.1093/nar/gku190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Telomere-binding protein Taz1 controls global replication timing through its localization near late replication origins in fission yeast (2012)
  • 著者名/発表者名: Tazumi, A., Fukuura, M., Nakato, R., Kishimoto, A., Takenaka, T., Ogawa, S., Song, J. H., Takahashi, T. S., Nakagawa, T., Shirahige, K., and Masukata, H.
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: 26 ページ: 2050-2062
  • DOI: 10.1101/gad.194282.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mcm10 plays an essential role in origin DNA unwinding after loading of the CMG components (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanke, M., Kodama, Y., Takahashi, T. S., Nakagawa, T., and Masukata, H.
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 31 ページ: 2182-2194
  • DOI: 10.1038/emboj.2012.68
  • 査読あり
• [雑誌論文] The prereplication complex recruits XEco2 to chromatin to promote cohesin acetylation in Xenopus egg extracts (2012)
  • 著者名/発表者名: Higashi, T. L., Ikeda, M., Tanaka, H., Nakagawa, T., Bando, M., Shirahige, K., Kubota, Y., Takisawa, H., Masukata, H., and Takahashi, T. S.
  • 雑誌名: Curr Biol 巻: 22 ページ: 977-988
  • DOI: 10.1016/j.cub.2012.04.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA polymerization-independent functions of DNA polymerase epsilon in assembly and progression of the replisome in fission yeast (2012)
  • 著者名/発表者名: Handa, T., Kanke, M., Takahashi, T. S., Nakagawa, T., and Masukata, H.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 巻: 23 ページ: 3240-3253
  • DOI: 10.1091/mbc.E12-05-0339
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abundance of prereplicative complexes (Pre-RCs) facilitates recombinational repair under replication stress in fission yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Maki, K., Inoue, T., Onaka, A., Hashizume, H., Somete, N., Kobayashi, Y., Murakami, S., Shigaki, C., Takahashi, T. S., Masukata, H., and Nakagawa, T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 286 ページ: 41701-41710
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.285619
  • 査読あり
• [雑誌論文] Auxin-inducible protein depletion system in fission yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanke, M., Nishimura, K., Kanemaki, M., Kakimoto, T., Takahashi, T. S., Nakagawa, T., and Masukata, H.
  • 雑誌名: BMC Cell Biol 巻: 12 ページ: 8
  • DOI: 10.1186/1471-2121-12-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] CDK promotes interactions of Sld3 and Drc1 with Cut5 for initiation of DNA replication in fission yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuura, M., Nagao, K., Obuse, C., Takahashi, T. S., Nakagawa, T., and Masukata, H.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 巻: 22 ページ: 2620-2633
  • DOI: 10.1091/mbc.E10-12-0995
  • 査読あり
• [学会発表] 相同組換えによるセントロメア領域の染色体再編の抑制 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中川拓郎
  • 学会等名: 公開シンポジウム「インターメアによる染色体制御機構」
  • 発表場所: (東京大学山上会館)
  • 年月日: 20140108-09
• [学会発表] セントロメア領域のCENP-SXを介した組換え制御による染色体再編の抑制 (2013)
  • 著者名/発表者名: ザファーファリア、沖田暁子、大仲惇司、蘇傑、高橋達郎、升方久夫、中川拓郎
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: (神戸ポートアイランド)
  • 年月日: 20131203-06
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of the recombination at centromere by CENP-SX (2013)
  • 著者名/発表者名: Akiko Okita, Faria Zafar, Tatsuro S Takahashi, Hisao Masukata, Takuro Nakagawa.
  • 学会等名: 第22回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • 発表場所: (宮城県仙台市、秋保温泉)
  • 年月日: 20131120-23
• [学会発表] CENP-SX/MHF1-2を介したセントロメア領域の染色体再編の抑制 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川拓郎
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所・研究会「染色体DNAの安定維持の分子メカニズム」
  • 発表場所: (静岡県三島、国立遺伝学研究所)
  • 年月日: 20130927-28
• [学会発表] キネトコア蛋白質CENP-SXによるセントロメアの維持機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川拓郎
  • 学会等名: 第85回日本遺伝学会大会
  • 発表場所: (慶応大学日吉キャンパス)
  • 年月日: 20130919-21
  • 招待講演
• [学会発表] Centromere integrity is preserved by Rad51-dependent recombination in fission yeast (2013)
  • 著者名/発表者名: Faria Zafar, Atsushi Onaka, Akiko Okita, Rei Asai, Takeshi Shitanda, Tatsuro Takahashi, Hisao Masukata, Takuro Nakagawa
  • 学会等名: EMBO Conference on Fission Yeast: Pombe 2013
  • 発表場所: (London, UK)
  • 年月日: 20130624-29
• [学会発表] Centromere-specific regulation of recombination in fission yeast (2013)
  • 著者名/発表者名: Akiko Okita, Atsushi Onaka, Yasuhiro Katahira, Tatsuro Takahashi, Hisao Masukata, Takuro Nakagawa.
  • 学会等名: MBO Conference on Fission Yeast: Pombe 2013
  • 発表場所: (London, UK)
  • 年月日: 20130624-29
• [学会発表] ヘテロクロマチン構造によるセントロメアにおける相同組換えの制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沖田暁子、大仲惇司、片平泰弘、高橋達郎、升方久夫、中川拓郎
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: (福岡国際会議場・マリンメッセ福岡)
  • 年月日: 20121211-14
• [学会発表] NA ポリメラーゼα によるセントロメア特異的組換えの制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大仲惇司、片平泰弘、高橋達郎、升方久夫、中川拓郎
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: (福岡国際会議場・マリンメッセ福岡)
  • 年月日: 20121211-14
• [学会発表] Effects of chromatin structures on recombination in centromeres of fission yeast (2012)
  • 著者名/発表者名: Faria Zafar, Takeshi Shitanda, Rei Asai, Tatsuro Takahashi, Hisao Masukata, Takuro Nakagawa
  • 学会等名: The 8th 3R Symposium
  • 発表場所: (兵庫県、淡路夢舞台)
  • 年月日: 20121125-28
• [学会発表] Recombination between centromere repeats in fission yeast (2012)
  • 著者名/発表者名: Akiko Okita, Faria Zafar, Rei Asai, Takeshi Shitanda, Tatsuro Takahashi, Hisao Masukata, Takuro Nakagawa.
  • 学会等名: The 8th 3R Symposium
  • 発表場所: (兵庫県、淡路夢舞台)
  • 年月日: 20121125-28
• [学会発表] 分裂酵母セントロメアでの組換え制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川拓郎
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所・研究会「遺伝情報の安定維持を支える分子メカニズム」
  • 発表場所: (静岡県三島、国立遺伝学研究所)
  • 年月日: 20121003-04
• [学会発表] Fボックス因子Pof3によるセントロメアの相同組換えの制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片平泰弘、浅井麗伊、四反田武志、高橋達郎、升方久夫、中川拓郎
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: (パシフィコ横浜)
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] 分裂酵母セントロメア領域に於けるDNA組換えの分子機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 四反田武志、浅井麗伊、ザファーファリア、井上卓大、片平泰弘、高橋達郎、升方久夫、中川拓郎
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: (パシフィコ横浜)
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] Effects of chromatin structures on recombination in centromeres of fission yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Faria Zafar, Rei Asai, Takeshi Shitanda, Tatsuro Takahashi, Hisao Masukata, Takuro Nakagawa.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: (パシフィコ横浜)
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] セントロメアにおける相同組換えの制御機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大仲惇司、片平泰弘、高橋達郎、升方久夫、中川拓郎.
  • 学会等名: 第21回DNA複製・組換え・ゲノム安定性制御ワークショップ
  • 発表場所: (福岡県サンピア福岡)
  • 年月日: 20111025-27
• [学会発表] 複製前複合体pre-RCの多数形成は組換え修復の後期過程を促進する (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上卓大、真木賢太郎、大仲惇司、橋詰紘子、染手那緒子、小林優子、村上成文、志垣智佳子、高橋達郎、升方久夫、中川拓郎
  • 学会等名: 第21回DNA複製・組換え・ゲノム安定性制御ワークショップ
  • 発表場所: (福岡県サンピア福岡)
  • 年月日: 20111025-27
• [学会発表] セントロメアでの組換えの制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川拓郎
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所・研究会「ゲノム損傷応答研究会」
  • 発表場所: (静岡県三島、国立遺伝学研究所)
  • 年月日: 20111014-15
• [学会発表] Recombination between the centromere repeats in fission yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Shitanda, Rei Asai, Faria Zafar, Takahiro Inoue, Yasuhiro Katahira, Tatsuro S Takahashi, Hisao Masukata, Takuro Nakagawa
  • 学会等名: The 6th International Fission Yeast Meeting
  • 発表場所: (Boston, USA)
  • 年月日: 20110625-30
• [学会発表] 酵母でのChIP法実験操作の解説 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川拓郎
  • 学会等名: 千里ライフサイエンス振興財団、技術講習会「クロマチン免疫沈降」
  • 発表場所: (大阪、千里ライフサイエンスセンター)
  • 年月日: 2011-09-26
• [図書] Regulation of Minichromosome Maintenance (MCM) Helicase in Response to Replication Stress. 65-86. In Fundamental Aspects of DNA Replication (2011)
  • 著者名/発表者名: Zafar, T., and Nakagawa, T.
  • 出版者: Dr. Jelena Kusic-Tisma, ed. (Rijeka, Croatia : In Tech)
• [備考] 研究室のホームページ
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/masukata/index.html
• [備考] 研究グループのホームページ
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~takuro/science/Welcome.html