DNA複製と相同性依存的修復の正確性維持機構を統御する反応の解明

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本研究では、ミスマッチ修復経路によるDNA合成エラー修復反応と、類似配列間の相同組換えの抑制反応それぞれの分子メカニズム、および二つの経路の分岐メカニズムを理解するため、ツメガエル卵抽出液を用いた試験管内再現系、および精製タンパク質による試験管内再構成系の二つの手法で研究を行っている。本年度は、ミスマッチ修復因子に依存したヌクレオソームリモデリングについて、精製タンパク質による試験管内再構成を進め、リモデリングのメカニズムをおおよそ解明した。具体的には、リモデリング因子とミスマッチセンサーがミスマッチ塩基依存的に複合体を形成し、近傍のヌクレオソームをミスマッチから遠ざける方向に移動させていた。さらに、質量分析を用いて相同組換えに関わるヘリカーゼの相互作用因子を同定した。同定した因子は、ミスマッチセンサーを含む既知因子に加えて、機能未解明の未知因子を含んでおり、現在この未知因子の機能解析を進めている（熊本大学発生医学研究所の石黒啓一郎博士との共同研究）。この相互作用解析から、類似配列間の相同組換え制御を含む、新たな制御メカニズムがわかりつつある。さらに、先年度から引き続き、類似配列間相同組換えの部分反応を精製タンパク質を用いて再構成し、そのメカニズム解析を進めている。また、ツメガエル卵抽出液を用いた類似配列間相同組換えの試験管内再現と解析については、論文としてとりまとめの段階にある。加えて、ミスマッチ修復経路によるDNA合成エラー修復反応についても、次世代シーケンサーを用いたニック部位のマッピングから、鎖削り込みの方向性を決める反応の、具体的なしくみが分かってきつつある（がん研究所の大学保一博士との共同研究）。