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ミスマッチ修復はDNA合成エラーを修復する機構であり、遺伝情報維持・突然変異抑制・発癌抑制に重要な役割を果たす。DNA合成エラーは新生鎖に生じるため、ミスマッチ修復機構は新生DNA鎖を識別する必要がある。さらに、ミスマッチ修復が機能するDNA合成直後には、DNA複製に伴って解離したクロマチンの再形成が起こる。従って、DNA複製、ミスマッチ修復とクロマチン形成の間に密接なクロストークが予想されるが、クロマチン複製の場でミスマッチ修復がどのように機能するかはほとんど分かっていない。本研究では、ツメガエル卵抽出液を用いて試験管内でDNA合成、ミスマッチ修復とクロマチン形成を同時に再現する実験系を確立し、これらの反応がどのように協調して機能するかを解析した。
先年度の我々の研究から、DNA複製に機能するPCNAが、DNA合成とミスマッチ修復の新生鎖識別反応を結びつけることが示唆されていた。本年度はこの現象をさらに詳細に解析し、PCNAによるミスマッチ修復の鎖決定には、DNAとトポロジカルに結合したPCNA分子が機能することを示した。さらにPCNAの変異体を作成し、一部の変異体で鎖識別の効率が低下することを見いだした。ミスマッチ修復機構がPCNAのDNA結合方向性をどのようにして識別するかを明らかにするため、昨年までに精製したMutS-alphaに加え、MutL-alpha複合体の発現、精製を進めている。さらに、新生鎖識別後の鎖除去反応の機構を解析するため、この過程に必要なエキソヌクレアーゼであるExo1に対する抗体を作成し、その挙動を解析中である。
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