DNA複製時におけるゲノム安定化維持機構の解析

DNA复制过程中基因组稳定维持机制分析

• 批准号: 14740411
• 负责人: 菱田 卓
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740411/
• 关键词: DNA複製; DNA相同組換え; SOS応答; ゲノム不安定化; ゲノム安定化; MGS1; DNA修復

DNA複製の阻害は細胞にとって致死となるため、DNA修復、チェックポイント機構などが働き、障害を取り除いて複製を再開するメカニズムは、ゲノムの安定性を維持するために重要である。ヒトにおいては、これらのシステムに異常が生じた場合、突然変異頻度の上昇等のゲノム不安定化が引き起こされ、発がんの原因になることがわかっている。出芽酵母において、RecQヘリケースファミリーに属するSgs1蛋白質及び我々が同定したMgs1蛋白質は、大腸菌からヒトまで高度に保存されており、複製阻害からの回復経路において重要な働きをしていると考えられています。そこで、我々は現在、大腸菌及び出芽酵母の2つの生物種をモデル生物としてMgs1及びRecQファミリーの解析を行っており、これらの異なった生物種から得られた各々のデータを互いにフィードバックすることが研究の進展に貢献してきています。今回の研究から、出芽酵母Mgs1は、DNAポリメラーゼδによるゲノムDNA複製が阻害された時に、これまで知られていたRAD6経路とは別の新規の経路としてゲノム安定性の維持に働いていることを明らかにしました。また、大腸菌RecQタンパク質の解析から、複製フォーク特異的な結合及びヘリケース活性を発見し、ラギング鎖上に単鎖DNA領域を拡大することでRecAタンパク質を停止したフォーク上にリクルートする役割を担っており、その結果、活性化したRecAタンパク質に依存したSOS応答(チェックポイント機能)及びフォークの再生(相同組換え機能)を制御することで染色体DNAの安定性維持に働いていることを明らかにしました(投稿中)。これらの結果は、いずれも遺伝学会で発表し、ベストペーパーズ賞を頂きました。

DNA replication の resistance against は cells に と っ て death と な る た め, DNA repair, チ ェ ッ ク ポ イ ン ト institutions な ど が 働 き, handicap of を take り except い て copy open another す を る メ カ ニ ズ ム は, ゲ ノ ム の stability を maintain す る た め に important で あ る. ヒ ト に お い て は, こ れ ら の シ ス テ ム に abnormal が raw じ た occasions, such as rising suddenly - different frequency の の ゲ ノ ム not stabilization が き up こ さ れ, 発 が ん の reason に な る こ と が わ か っ て い る. Budding yeast に お い て, RecQ ヘ リ ケ ー ス フ ァ ミ リ ー に genus す る Sgs1 protein and び I 々 が with fixed し た Mgs1 protein は, coliform か ら ヒ ト ま で highly に save さ れ て お り, replication, resistance against か ら reply 経 の way に お い て important な 働 き を し て い る と exam え ら れ て い ま す. そ こ で, I 々 は now, coliform and び budding yeast の 2 つ の biological を モ デ ル biological と し て Mgs1 and び RecQ フ ァ ミ リ ー の parsing line を っ て お り, こ れ ら の different な っ た biological か ら must ら れ た each 々 の デ ー タ を mutual い に フ ィ ー ド バ ッ ク す る こ と が に の progress contribution し て き て い ま す. Today back to の research か ら, budding yeast Mgs1 は, DNA ポ リ メ ラ ー ゼ delta に よ る ゲ ノ ム DNA replication が resistance against さ れ た に, こ れ ま で know ら れ て い た RAD6 経 road と は don't の new rules の 経 road と し て ゲ ノ ム stability の maintain に 働 い て い る こ と を Ming ら か に し ま し た. ま た, coliform RecQ タ ン パ ク qualitative の parsing か ら, duplicate フ ォ ー ク specific な combination and び ヘ リ ケ ー ス active を 発 し, ラ ギ ン グ locked に 単 lock を DNA field company, big す る こ と で rec a タ ン パ ク qualitative を stop し た フ ォ ー ク on に リ ク ル ー ト す る "を cut bear っ て お り, そ の results, active し た rec a タ ン パ ク qualitative に dependent し た SOS 応 answer (チ ェ ッ ク ポ イ ン ト function) and び フ ォ ー ク の regeneration (same group) in え function を suppression す る こ と で chromosome DNA の stability maintaining に 働 い て い る こ と を Ming ら か に し ま し た (contribute). こ れ ら の results は, い ず れ も heritage 伝 learn で 発 table し, ベ ス ト ペ ー パ ー ズ reward を top き ま し た.

项目成果

Hishida T.: "Saccharomyces cerevisiae MGS1 is essential in strains deficient in the RAD6-dependent DNA damage tolerance pathway"The EMBO journal. 21. 2019-2029 (2002)

Hishida T.：“酿酒酵母 MGS1 对于 RAD6 依赖性 DNA 损伤耐受途径缺陷的菌株至关重要”，EMBO 杂志。

Hishida T.: "A yeast gene, MGS1, encoding a DNA-dependent AAA+ ATPase is required to maintain genome stability"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 98. 8283-8289 (2001)

Hishida T.：“需要编码 DNA 依赖性 AAA ATP 酶的酵母基因 MGS1 来维持基因组稳定性”Proc.Natl.Acad.Sci.USA。

Hishida T: "Uncoupling of the ATPase activity from the branch migration activity of RuvAB protein complexes containing both wild-type and ATPase-defective RuvB protein"Genes to Cells. 8. 721-730 (2003)

Hishida T：“将 ATP 酶活性与包含野生型和 ATP 酶缺陷型 RuvB 蛋白的 RuvAB 蛋白复合物的分支迁移活性解偶联”基因到细胞。