複製フォークとDNA-蛋白質複合体衝突により惹起される複製ストレス応答機構の解明

我々は、ヒト細胞においてlacO-LacI相互作用を利用した 解析モデル系を樹立し、リピート配列上の「DNA-タンパク質複合体」に衝突した複製フォークが誘導するストレス応答を研究している。今年度は研究計画に沿って研究を進め以下のような結果を得た。SLX4-XPF集積の分子メカニズム解明 ：lacO-LacIモデル系では、SLX4-XPFが初期応答分子として機能していると考えられる。しかし、SLX4がlacO領域にリクルートされる分子機構は明らかではない。2022年度までの研究から以下のことが明らかとなってきた。① SLX4 N末ドメインは、そのユビキチン結合モチーフ依存的かつRNF168ユビキチンリガーゼ依存的にリクルートされるが、この集積はXPFの集積に必須ではない。② SLX４のC末ドメインもlacO領域にリクルートされる。RAD52経路選択メカニズムおよびその関連経路(BIR、TLS等)の解明 ：lacO-LacI複合体が誘導する複製ストレス部位には、相同組換え修復因子RAD51は集積せず、SSA反応を行うRAD52が集積する。そこでRAD52の上流および下流経路の解明を進めている。2022年度までの研究から以下のことが明らかになりつつある。① RAD52の集積は部分的に53BP1に依存している。② RAD52の下流ではMus81とPolδが機能しており、BIR様の反応が起きていると予想される。③ RAD52の下流ではPol θも機能しているかもしれない。④ RAD52を抑制すると、REV1の集積が増加する。さらに、Pol κ集積が増加する可能性も見えつつある。この経路が、RAD52抑制下でlacO領域の複製完了が促進される原因の一つかもしれない。

我々は、ヒト細胞においてlacO-LacI相互作用を利用した 解析モデル系を樹立し、リピート配列上の「DNA-タンパク質複合体」に衝突した複製フォークが誘導するストレス応答を研究している。今年度は研究計画に沿って研究を進め以下のような結果を得た。SLX4-XPF集積の分子メカニズム解明 ：lacO-LacIモデル系では、SLX4-XPFが初期応答分子として機能していると考えられる。しかし、SLX4がlacO領域にリクルートされる分子機構は明らかではない。2022年度までの研究から以下のことが明らかとなってきた。① SLX4 N末ドメインは、そのユビキチン結合モチーフ依存的かつRNF168ユビキチンリガーゼ依存的にリクルートされるが、この集積はXPFの集積に必須ではない。② SLX４のC末ドメインもlacO領域にリクルートされる。RAD52経路選択メカニズムおよびその関連経路(BIR、TLS等)の解明 ：lacO-LacI複合体が誘導する複製ストレス部位には、相同組換え修復因子RAD51は集積せず、SSA反応を行うRAD52が集積する。そこでRAD52の上流および下流経路の解明を進めている。2022年度までの研究から以下のことが明らかになりつつある。① RAD52の集積は部分的に53BP1に依存している。② RAD52の下流ではMus81とPolδが機能しており、BIR様の反応が起きていると予想される。③ RAD52の下流ではPol θも機能しているかもしれない。④ RAD52を抑制すると、REV1の集積が増加する。さらに、Pol κ集積が増加する可能性も見えつつある。この経路が、RAD52抑制下でlacO領域の複製完了が促進される原因の一つかもしれない。