DNAポリメラーゼSによる染色体複製機構の解析

利用DNA聚合酶S分析染色体复制机制

基本信息

批准号：
10780419
负责人：
中島尚美
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780419/
关键词：
遺伝子複製 DNA合成 DNAポリメラーゼδ Pol3 Cdc2 Hys2

项目摘要

すべての生物は自身の遺伝情報を複製し、細胞を分裂することにより形成される。従って、遺伝子複製の機構を明らかにすることは、いろいろな生命現象を理解していく上で、重要な課題である。私は真核生物の中で最も単純な生物である酵母をモデルとして、遺伝子複製機構の解析を進めている。出芽酵母では染色体複製にDNAポリメラーゼα、δおよびεという少なくとも3種類のDNAポリメラーゼが必須であることがわかっている。このうち、DNAポリメラーゼδに関しては完全精製は成功しておらず、125kDaと55kDaのサブユニットをコードするPOL3(CDC2)遺伝子とHYS2遺伝子がクローニングされているのみであり、未だその詳細なサブユニット構造は解明されていない。従って、その機能の解明も遅れている。本研究は、DNAポリメラーゼδの新たなサブユニットや補助因子をコードする遺伝子を単離、解析し、サブユニット構造を明らかにすると共に、染色体複製におけるDNAポリメラーゼδの役割をより詳細に解明することを目的として行ってきた。まず、DNAポリメラーゼδの新たなサブユニットや補助因子をコードする遺伝子を単離するために、2番目のサブユニットであるHys2の温度感受性変異株であるhys2-2の温度感受性を多コピーで抑圧する遺伝子のスクリーニングを行った。その結果、HYS2以外に、触媒サブユニットをコードするCDC2と新規因子をコードする遺伝子(YJR043c)の2種類のクローンが得られた。この新規因子の変異株や抗体を作製し遺伝学的、生化学的解析を行った結果、この因子はDNAポリメラーゼδの3番目のサブユニットであることがわかった。現在はYJR043cのDNA合成における役割を解析中である。

所有生物都是通过复制自己的遗传信息和分裂细胞而形成的。因此，阐明基因复制的机制是理解各种生命现象的重要问题。我正在使用最简单的真核生物酵母分析基因复制机制。已经发现，至少三种类型的DNA聚合酶DNA聚合酶α，δ和ε，对于发芽酵母中的染色体复制至关重要。其中，DNA聚合酶δ的完全纯化尚未成功，仅克隆了编码125 kDa和55 kDa亚基的POL3（CDC2）基因，并且尚未阐明该基因的详细亚基结构。因此，其功能也已延迟。进行了这项研究的目的是分离和分析编码DNA聚合酶δ的新亚基和辅助因子的基因，揭示了亚基的结构，并更详细地阐明了DNA聚合酶δ在染色体复制中的作用。首先，为了隔离编码DNA聚合酶δ的新亚基或辅因子的基因，我们筛选了一个基因，该基因抑制了Hys2-2的温度灵敏度，这是第二个亚基的温度敏感突变体HYS2的温度敏感性突变体，HYS2，HYS2的温度敏感性。结果，除了HYS2之外，还获得了两种类型的克隆：编码催化亚基的Cdc2，以及编码新因子的基因（YJR043C）。通过产生突变菌株和该新因素的抗体进行遗传和生化分析，发现该因子是DNA聚合酶δ的第三个亚基。目前，正在分析YJR043C在DNA合成中的作用。