ミスマッチ修復機構がクロマチン複製と協調する機構の解明

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ミスマッチ修復（MMR）機構はDNA合成エラーを修復し、突然変異を抑制する重要なDNA修復機構である。真核生物のDNAは複製直後からクロマチン構造をとるため、真核生物のMMRはクロマチン形成が起きている場で機能しなければならない。しかし、MMRがクロマチン上で達成される仕組みはまだ明らかになっていない。特にMMRに関わるクロマチンリモデリング因子やヒストンシャペロンなどのクロマチン動態の変動に関わる因子は全く明らかになっていない。本研究では前年度までに、ツメガエル卵核質抽出液をモデル系として用いることで、MMR因子依存的にミスマッチ塩基対の周辺でクロマチン構造の解消が起きることを見出し、この反応を促進するクロマチンリモデリング因子を明らかにしていた。さらに、出芽酵母において、該当因子がMMR効率を促進することも明らかにしていた。本年度は、クロマチン構造を解析する手法として、マイクロコッカルヌクレアーゼによる処理とリアルタイムPCRを組み合わせた解析手法を新たに確立した。この手法により、ミスマッチ塩基対周辺約1 kbpの領域でクロマチン構造の解消が起きていることを明らかにした。また、クロマチン形成反応はDNA合成反応と協調的に起きる経路と、DNA合成とは独立に起きる反応がある。MMRはDNA合成反応と協調的に機能する修復反応であるため、ミスマッチ塩基対周辺のクロマチン解消反応がMMR反応を促進するためには、DNA合成と協調したクロマチン形成と拮抗する必要がある。この点を明らかにするため、DNA合成と協調したクロマチン形成を解析できる実験系を確立し、実際に、ミスマッチ塩基対があると、DNA合成と協調したクロマチン形成反応の抑制が起きることを明らかにした。本研究からクロマチン上のMMRに関わる新たな因子が明らかになった。本研究はクロマチン上でMMRが達成される仕組みの理解を飛躍的に前進させると期待できる。