| 研究課題/領域番号 |
25850242
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
尾間 由佳子 東北大学, 農学研究科, 研究支援者 (20443997)
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| 研究期間 (年度) |
2014-02-01 – 2019-03-31
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| キーワード | クロマチン / 姉妹染色分体間接着 |
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| 研究実績の概要 |
DNA損傷のうち最も重篤であるDNA二本鎖切断について、切断領域と核構造との相互作用が相同組換え修復に重要であることがショウジョウバエや哺乳類細胞において報告されている。これまで我々は出芽酵母においてDNA二本鎖鎖切断領域が核周辺に移行し、核膜孔複合体へ係留されることを示している。DNA損傷により起こる現象の1つとして、損傷誘導的な姉妹染色分体間接着があり、これには損傷領域近傍へローディングされた接着因子コヒーシンのSUMO化を含む修飾が重要であることが報告されている。修飾の例としてはコヒーシンサブユニットの１つであるScc1がSUMO E3 リガーゼであるMms21によりSUMO化修飾を受けることが知られており、Mms21は間接的に核膜孔複合体と相互作用することが報告されている。我々はこれまで核膜孔複合体の変異株やDNA二本鎖切断領域が核膜孔複合体へ移行できない変異株について、損傷誘導的な姉妹染色分体間接着に欠陥が生じることを見出した。そこで、損傷部位が核膜孔複合体へ移行できない変異株について、その損傷部位にMms21を人為的に結合した場合の姉妹染色分体間接着について解析したところ、接着が回復したことを明らかにした。また、Scc1非SUMO化変異の過剰発現株においては、回復が見られなかった。これらのことから、損傷部位の核膜孔複合体への移行は、核膜孔複合体と相互作用するMms21が損傷依存的にScc1をSUMO化し、姉妹染色分体間接着を促進することで、正確な相同組換え修復を行うために重要であることが示された。さらに、損傷誘導的なScc1のSUMO化を直接検出し、損傷部位が核膜孔複合体へ移行できない変異株においてSUMO化の程度に変化があったことを観察した。今後は、Scc1などの損傷依存的にSUMO化修飾を受けるタンパク質について、修飾のタイミングや修飾部位と、損傷部位の核膜孔複合体への移行との関係について解析を進める。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当該年度における研究により、損傷依存的なScc1のSUMO化を検出し、このSUMO化はDNA損傷部位の核膜孔複合体への移行と関与することを明らかにした。
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| 今後の研究の推進方策 |
当該年度における研究により、損傷DNAの核膜近傍への移行は、姉妹染色分体間接着因子の1つであるScc1の損傷依存的なSUMO化修飾に重要であることを明らかにした。しかし、SUMO化修飾による損傷DNAのクロマチン核内配置制御についてはほとんど不明である。そのため、今後は、Scc1などの損傷依存的にSUMO化修飾を受けるタンパク質について、修飾のタイミングや修飾部位と、損傷部位の核膜孔複合体への移行との関係について解析を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度における研究により、損傷DNAの核膜近傍への移行阻害により姉妹染色分体間接着に異常が生じること、それには姉妹染色分体間接着因子のSUMO化が関与することが明らかとなった。しかしSUMO化修飾による損傷DNAの核内配置制御についてはほとんど不明で、その解明は当該研究課題の遂行のため重要である。そこで、標的因子のSUMO化時期や修飾部位を同定する追加実験を行い、その制御機構の詳細な解析を行う。
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