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損傷センサー複合体9-1-1とMRNを介した新規DNA二重鎖切断応答機構の解明

阐明损伤传感器复合物 9-1-1 和 MRN 介导的新型 DNA 双链断裂响应机制

基本信息

批准号：
21J14041
负责人：
達川絢介
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

DNA二重鎖切断（DSB）はDSBはDNA損傷チェックポイント機構によって検知され、その下流でDNA修復や細胞周期の停止を制御する。チェックポイント機構はDNA損傷の構造によって使い分けられており、DSB末端を検出する経路と、一本鎖DNAの露出を検出する経路がある。DSBはいくつかの機構で修復されるが、相同な配列を利用する修復は正確性が高く重要な修復機構である。この反応には、DSB末端を削り込み、一本鎖を露出させる必要がある。チェックポイントはこのようなダイナミックなDNA構造の変化中も損傷を検知し続ける。本研究では、DSB末端を検知するMre11-Rad50-Nbs1（MRN）、一本鎖DNAの露出を検知するRad9-Hus1-Rad1（9-1-1）の2種類の損傷センサー複合体が、DSBに対してそれぞれ独立して重複して機能するという結果を元に、DSB時の損傷応答の解明を目指した。本年度は、DSBを模したDNAが結合した担体を作成し、これをカエル卵抽出液中（NPE）で反応させてプルダウンを行うことで、基質DNAの状態とDNAに結合したタンパク質を解析できる実験系を構築した。この実験系を用いて二種類の損傷センサーである9-1-1、MRNがそれぞれ単独で働く条件下でのDSB関連因子について経時的な変化を解析した。これら二つの因子がATR活性化因子のリクルートに重複して寄与すること、また、一方の因子のみがDSB末端削り込みヌクレアーゼの呼び込みに働くことを示した。さらに、センサータンパク質以外の因子についてもNPE中から除去して解析を行い、DSB関連因子のDNA結合動体を捉えることができた。今後、このプルダウン系と質量分析などの網羅的な解析を組み合わせることで、様々なタンパク質が働き、多様な反応が起きるDSB時DNA上でのタンパク質の反応ネットワークが明らかになることが期待される。

DNA double-lock cleavage (DSB) prevents DNA damage detection, downstream DNA repair, and cell cycle arrest. The DNA damage mechanism is responsible for the detection of DNA damage, DSB termination and DNA exposure. DSB has a high degree of legality and importance in the repair of the same structure. This is the first time I've ever seen a lock. The DNA structure changes during damage detection. In this study, two types of damage complexes were identified: Mre11-Rad50-Nbs1 (MRN), Rad9-Hus1-Rad1 (9-1-1), DSB terminal detection, and DSB response. This year, DSB DNA binding support was prepared, and the DNA binding system was constructed in NPE. This paper analyzes the correlation factors of DSB under the condition that MRN is independent of the damage factors of 9-1-1 and MRN. The two factors of ATR activation are shown in the following table: In addition, DSB-related factors and DNA-binding motifs are detected in NPE. In the future, the quality analysis of the DNA system and the analysis of the network will be combined with the quality analysis of the DNA system.