DNA相同組換えの制御機構に関わる蛋白質群の構造と機能

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近年,DNA複製フォークの修復にDNA相同組換えが重要であることがわかってきた.DNA傷害などにより複製が停止すると単鎖DNA(ssDNA)領域が生じる.原核生物ではこの領域に単鎖DNA結合蛋白質(SSB)が結合して一時的にその保護を行う.最終的にSSBはRecF経路の蛋白質RecF,RecO,RecRの働きにより,実際に組換え反応を行う蛋白質であるRecAに置換えられ,組換え修復は進行する.しかしながら,現在までそのメカニズムは明らかにされていない.本研究ではこれら相同組換えの制御を行う蛋白質群の働きを詳細に解析することを目的としている.昨年までに,RecF-RecR-RecO-SSB間に相互作用が存在すること,SSBに相互作用するRecOのみではSSBをssDNA上から除去できないこと,SSBの除去にはRecOに加えてRecOに相互作用するRecRが必要であることを明らかにした.そこで,平成17年度はRecRに注目し,その相互作用因子についてNMR分光法を用いて解析した.その結果,RecRはそれ自身ではDNAに強く結合しないこと,また,トップリムドメインにある酸性クラスター領域でRecOに結合することが示唆された.そして,変異体解析を合わせて行った結果,RecRの酸性クラスター領域はRecOだけではなくRecFとの結合にも重要であることが明らかになった.さらに,溶液中でこれらの蛋白質が混在した場合,RecFR複合体が優位に形成され,その複合体はdsDNAに強く結合することが明らかになった.これらの結果から,dsDNAに結合したRecFR複合体がssDNA上のSSBに結合したRecOとRecRのトップリムドメインで相互作用することにより,RecO-SSBをssDNAから解離させていることが示唆された.