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ゲノム損傷後に見られる損傷記憶と遅発性突然変異の分子機構の解析

基因组损伤后观察到的记忆受损和晚发突变的分子机制分析

基本信息

批准号：
05J02357
负责人：
竹田純
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J02357/
关键词：
遅発性突然変異非標的突然変異損傷記憶エピジェネティクス相同組換え Rad22 Rad52 分裂酵母損傷応答電離放射線遺伝子発現プロファイル非標的変異遺伝的不安定性損傷組み換え修復 DNA2本鎖切断 Rad51

项目摘要

電離放射線等によるゲノム損傷は、それが修復されたのちにおいても突然変異頻度を上昇させる。そのためには細胞が「損傷を受けたこと」を記憶しておく系が必要である。我々は、損傷修復から約10世代にわたって組換え頻度を高く保つ分裂酵母をモデル生物とし、組換え変異に注目して遅発性突然変異と損傷記憶の分子機構の解明を目標に研究を行ってきた。平成19年度の研究成果は、次の4点である。1.パルスフィールド電気泳動法と細胞周期解析を利用して、遅発性組換え変異が修復されずに残っている損傷によるものではないことを明らかにした。2.損傷修復後も比較的長期にわたってリン酸化が起こり続けるRad26(ATRIPホモログ)は、分子機構の一端を担っていると推定されていた。そこでリン酸化サイトに変異を持たせリン酸化を起こらなくしたが、遅発性組換えは影響を受けなかった。このことは、少なくとも分裂酵母においてはRad26の遅延的なリン酸化は遅発性組換えの発生や損傷記憶の維持には関与していないことを示している。3.損傷から回復した細胞内で遅発性に見られるRad22(RAD52ホモログ:相同組換えの最上流分子)のフォーカス形成が遅発性に見られる組換え頻度の変化とよく対応していることを発見した。これは、遅発性組換えの上流にRad22が存在し、損傷記憶の下流で活性化を受けていることを示唆する結果である。4.前年度に高カバー率遺伝子発現プロファイリング(HiCEP)法を用いてスクリーニングされた、損傷後に分裂を再開した細胞内で転写量が変化し続けている転写産物をクローニングした。クローニング後の機能分類から、ゲノム損傷からの回復後も転写量が変化を続ける転写産物の大部分は代謝経路の遺伝子に由来していることが明らかになった。この結果は転写制御のバランスが損傷記憶と密に関連している可能性を示唆している。これらの結果は、分裂酵母における損傷記憶がエピジェネティックに起こっている可能性と、はじめの損傷の位置と関係なく組換えが起きている可能性を示している。Rad22を損傷記憶の分子マーカーとして用いたことと、損傷修復後長期にわたって転写量が変化する遺伝子の同定は他に例を見ない成果である。

Ionizing radiation, etc. can damage or repair damage caused by ionizing radiation, and the frequency of abnormality can suddenly increase.そのためには Cell が「damage をReceived けたこと」をMemory しておく system がである. I 々は, damage repair から about 10 generations of にわたって combination え frequency を high くつ fission yeast をモデル bio とし, The change of group is the focus of attention, the sudden change of sex, the molecular structure of damaged memory, the explanation of the target, and the research of the line. The research results of FY2019 are as follows: 1. The use of electrophoresis and cell cycle analysis using Plug-in-the-Floor electrophoresis method, and the use of hybridization変differentがRepairされずに RemnantっているDamageによるものではないことを明らかにした. 2. Comparative long-term acid treatment after damage repair Rad26 (ATRIPホモログ)は、One end of the molecular mechanism is presumed to be the same. The そこでリン acidified サイトに変different をholding たせリン acidified をrise こらなくしたが and the 遅発性combination replacement えは are affected by けなかった.このことは、小なくともFission yeast においてはRad26 の遅恅恅恳 acidified はThe nature of the combination is to replace the maintenance of damage memory and the maintenance of memory damage. 3. Damage and recovery of intracellular irritation properties Rad22(RAD52ホモログ:Same group replaced by Mogami) Flow element) のフォーカス form が険性に见られるcombine えfrequencyの変化とよく対応していることを発见した.これは, 遅発性combinationえのUP的にRad22がEXISTENCEし, DAMAGE MEMORY's downstream でACTIVATION けていることをSHOW するRESULTS である. 4. The HiCEP (HiCEP) method was used in the previous year's HiCEP method. After the injury, the cells are divided and reopened, and the amount of intracellular cells is changed and the product is changed.クローニング后の Function Classification から, ゲノムInjury からのRecovery も転WRITING Amount が変化を続けThe origin of most of the metabolic products is the origin of the product.このRESULTSは転WRITING CONTROLSのバランスがDamage memoryとsecret connectionしているpossibilityをshows instigationしている.これらのRESULTは、Fission yeastにおける Damage memoryがエピジェネティックに出こっているPossibility と, damage の position と relationship なく group replacement えがきている possibility を show している. Rad22 is a damaged memory molecule that can be used for long periods of time after the damage is repaired. The writing volume of the issue is the same as the original one.