酵母並びにヒト細胞における相同組換えの分子メカニズムとゲノム安定化

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相同組換えはDNA-染色体の間の交換反応であり,体細胞分裂期にはDNA2重鎖切断の修復に、減数分裂期には染色体の分配に重要な役割を果たす。体細胞分裂期の組換えの破綻はゲノムの不安定化を導き,.細胞の癌化の原因になると考えられる。真核生物の相同組換えの分子機構を理解する事は癌化の原因のゲノム不安定化を理解に繋がる事が期待出来る。酵母の組換えの反応,特に細胞、核内での組換えに関わる蛋白質の局在と挙動を解析するために,細胞内で生じるたった1カ所の組換え反応を解析する系を構築した。DNA結合蛋白質にGFPを融合した蛋白質の結合配列を近傍に持たせる事で,組換え反応の部位を可視化するようできた。この部位への蛋白質の集合反応を解析したところ,組換えにはRad51のようなRecAホモログが単独で機能するのではなくRad52のような他の因子が協調的に複合体を形成する事,つまり巨大な超分子複合体として相同鎖検索反応を行っている事が分かった。また、クロマチン免疫沈降法を用いることにより、DNA2重鎖切断末端の両側で,組換えに関わる蛋白質の局在が等価ではないことも判明した。今後はさらに詳しい解析をすることで、組換えの分子メカニズムの詳細な解明を目指した。特定領域の組換え反応を可視化する系を、ヒト培養細胞においても酵母同様に構築すること平行して目指しているが,DNA2重鎖切断を導入する効率が悪い事が大きな問題になった。この間題を克服するために,最近開発された蛋白質のデリバリーシステムを用いて,制限酵素を導入する事で、特定領域に組換えを誘発する事を検討した。