相同的組換えでの相同並行三重鎖DNAの働き

同源平行三链DNA在同源重组中的功能

• 批准号: 22K06335
• 负责人: 柴田 武彦
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06335/
• 关键词: 相同DNA組換え; 組換え中間体; ヘテロ二重鎖DNA; ハイブリッド二重鎖DNA; 相同対合反応; RecA; Rad51; 相同組換え修復; 相同並行三重鎖; ハイブリッド二重鎖; Ｄループ

相同的組換えがDNA二本鎖切断を正確に修復してゲノムを維持する。相同的組換えの要は、切断端からできる単鎖(ss)DNA域が二重鎖(ds)DNAの中から互いに相同な配列を見つけハイブリッドds (Hyb-ds) を作る反応である。この反応の仕組みは未だに定説がない。単分子クライオ電子顕微鏡解析が示唆する、ある酵素がdsDNAの塩基対を開き、できたss域で相手のssDNAとアニールしてHyb-dsを作る「二重鎖開裂が先」モデルと、従来の生化学研究が支持する、ds構造が開く前にssDNAとの相同配列が見つけ出される「二重鎖開裂が後」モデルとがある。本研究の目的は、「二重鎖開裂が後」モデルにだけ想定される「相同並行三重鎖」の存在を示すことで、このモデルの確証を得る。ウイルスとミトコンドリア以外では、生物種に関わらず、ゲノムDNAの相同DNA組換えでは、RecAまたはそのorthologue (別種生物間で、共通の祖先を持ち同じ機能を担う遺伝子、それがコードする蛋白質）であるRAD51、DMC1がHyb-ds形成を行う。その原型であるRecA (蛋白質) は試験管内で高いHyb-ds形成活性を示すので本研究に最適であるが、形成したHyb-dsをＤループにして加工する機能を併せ持つ。そのため、Hyb-dsができた当初、相同並行三重鎖なのかＤループなのか未だに議論が決着しない。Ｄループ安定化と加工の要はRecAやRAD51, DMC1が単鎖DNAと形成するラセン繊維状構造の内側でＤループに接するL2ループ部位にあることが立体分子構造解析の結果から示唆されている。令和４年度は、L2ループの変異蛋白質の大量精製のシステムを確立し、必要な量の野生型RecAとL2ループ変異蛋白質を調製し、変異RecA (蛋白質) の生化学的な性状を明らかにするため、野生型RecAとの比較解析に着手した。

The same set of DNA locks is cut and repaired correctly, and the DNA is repaired and maintained. Identical replacement of the same combination, cut end of the からできる単 lock (ss) DNA domain が double lock (ds) DNA の中から mutual いに identical arrangement を见 つけハイ ブリッドds (Hyb-ds)を作る濜である.この応の士组みは不だに定说がない. Single molecule クライオ electron microscopy analysis が が す る あ る enzyme が dsDNA の塩対 を开き、できたss区で相手のssDNAとアニールしてHyb-dsを为る「二Heavy lock cracking firstががとと、従来のbiochemistry researchがsupportする、DS structureが开く前にssDNA is the same as the arrangement of the ssDNA and the ssDNA is the same as the ssDNA. The purpose of this study is to demonstrate and confirm the existence of "the same parallel triple lock" after the double lock cracked.ウイルスとミトコンドリアでは, biological species に关わらず, ゲノムDNAのidentical DNA group replacement えでは, RecA またはそのorthologue (The common ancestor, shared function, and shared function among other species of organisms are the remaining proteins.) RAD51 and DMC1 are formed by Hyb-ds.その prototype であるRecA (protein) The high Hyb-ds formation activity in the test tube was shown in this study. The optimum conditions for forming Hyb-ds and the processing and performance of Hyb-ds were maintained in this study.そのため, Hyb-ds ができたAt the beginning, the same parallel triple lock なのかＤループなのか不だに Discussion がdetermination しない. ＤループStabilization and processing essentialsはRecAやRAD51, DMC1 is connected to the inner side of the dimensional structure formed by the single lock DNA. The results of the analysis of the three-dimensional molecular structure of the るL2 ループ site are as follows. Reiwa 4th year, L2 ループの変isoprotein のlarge amount of refined のシステムを established し, necessary amount of wild-type RecA とL2 ループ変isoprotein をmodulation し, 変isoRecA (protein) Comparative analysis of the biochemical properties of the biochemical properties of RecA and wild-type RecA has been carried out.