Molecular Characterization Of Roles Of SMC5/6 Complex In The Regulation Of Chromosomal Dynamics

SMC5/6 复合物在染色体动力学调节中作用的分子表征

• 批准号: 20J11803
• 负责人: 草野 善晴
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J11803/
• 关键词: SMC5/6; DNA複製; 染色体不安定性; Aneuploidy; TOP2A; supercoil; 悪性腫瘍; ゲノム不安定性; 染色体分裂; 染色体構造異常

昨年度までの細胞生物学的実験を通して、本年度は、SMC5/6はDNA複製期にクロマチンに結合すること、複製開始前に迅速にSMC5/6を分解した場合には複製は遅延し染色体ブリッジを細胞分裂時に呈し、さらには多数の微小核形成を引き起こすことから、SMC5/6喪失は複製期の異常を解消できないまま染色体分裂を迎えた結果、分裂異常を通して悪性腫瘍などでみられる様々な染色体構造異常をもたらす原因となることを明らかとした。実際に核型を調べると染色体の構造と数において多様な核型異常が出現することが明らかとなった。複製中のSMC5/6喪失がいかに分裂期の染色体ブリッジを出現させるのかを調べるために、SMC5/6を分解した場合の複製の遅延パターンを詳しくみると、トポイソメラーゼ(TOP2A)機能喪失による複製遅延とパターンが酷似していたことから、SMC5/6はTOP2Aと協調して機能している可能性が示唆された。さらに、SMC5/6喪失状態での複製進行によって、TOP2Aの機能喪失によっても生じる超らせんDNA構造と、姉妹染色体どうしの絡まりが蓄積することが実験によって示唆された。特に負の超らせんDNA構造の蓄積が見られることから、SMC5/6はTOP2Aと協調して複製フォークの回転を制御しフォーク後方に生じる負の超らせんDNAと姉妹染色体の絡まりを制御することによってゲノム構造の安定化に寄与することが示唆された。

In 2005, SMC5/6 were reintegrated into DNA replication phase, and in 2006, SMCs 5/6 were rapidly dissociated prior to initiation of replication. In 2005, SMC5/6 were reintegrated into DNA replication phase, and in 2006, SMCs 5/6 were rapidly dissociated prior to initiation of replication. In 2005, SMC5/6 were reintegrated into DNA replication phase, and in 2006, SMC5/6 were reintegrated into DNA replication phase. In 2005, SMC5/6 were reintegrated into DNA replication phase, and in 2006, SMC5/6 were reintegrated into DNA replication phase. In 2005, SMC5/6 were reintegrated into DNA replication phase, and in 2006, SMC5/6 were reintegrated into DNA replication phase. The cause of chromosomal abnormality is clear. The chromosome structure and number of chromosomes in the chromosome are abnormal. In the case of loss of SMC5/6 in replication, chromosome fragmentation in mitotic phase appears to be modulated, SMC5/6 is decomposed, and replication delay in replication is detailed. Loss of function in SMC5/6, chromosome fragmentation in mitotic phase (TOP2A), and replication delay in SMC5/6 are similar to those in TOP2A. In the SMC5/6 loss state, replication progresses, and the TOP2A loss of function results in the accumulation of DNA structure and chromosome structure. In particular, the accumulation of negative super-DNA structure can be seen in the SMC5/6 TOP2A and the coordination of replication and control of chromosome inversion.

项目成果

DNA複製に起因する異常クロマチン構造の解消機構破綻から生じるゲノム不安定性

DNA复制引起的异常染色质结构解析机制失败导致基因组不稳定

• 发表时间: 2021
• 作者: Hiro Fujihara;Hiroyuki Toda;Kenichi Ebihara;Masakazu Kobayashi;Akihisa Takeuchi;Masayuki Uesugi;新井雅貴;萱場千秋;松尾大輝;石本宙;有間 梨絵;草野善晴
• 通讯作者: 草野善晴