Molecular Characterization Of Roles Of SMC5/6 Complex In The Regulation Of Chromosomal Dynamics

SMC5/6 复合物在染色体动力学调节中作用的分子表征

基本信息

批准号：
20J11803
负责人：
草野善晴
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までの細胞生物学的実験を通して、本年度は、SMC5/6はDNA複製期にクロマチンに結合すること、複製開始前に迅速にSMC5/6を分解した場合には複製は遅延し染色体ブリッジを細胞分裂時に呈し、さらには多数の微小核形成を引き起こすことから、SMC5/6喪失は複製期の異常を解消できないまま染色体分裂を迎えた結果、分裂異常を通して悪性腫瘍などでみられる様々な染色体構造異常をもたらす原因となることを明らかとした。実際に核型を調べると染色体の構造と数において多様な核型異常が出現することが明らかとなった。複製中のSMC5/6喪失がいかに分裂期の染色体ブリッジを出現させるのかを調べるために、SMC5/6を分解した場合の複製の遅延パターンを詳しくみると、トポイソメラーゼ(TOP2A)機能喪失による複製遅延とパターンが酷似していたことから、SMC5/6はTOP2Aと協調して機能している可能性が示唆された。さらに、SMC5/6喪失状態での複製進行によって、TOP2Aの機能喪失によっても生じる超らせんDNA構造と、姉妹染色体どうしの絡まりが蓄積することが実験によって示唆された。特に負の超らせんDNA構造の蓄積が見られることから、SMC5/6はTOP2Aと協調して複製フォークの回転を制御しフォーク後方に生じる負の超らせんDNAと姉妹染色体の絡まりを制御することによってゲノム構造の安定化に寄与することが示唆された。

通过细胞生物学实验，直到去年，今年，SMC5/6在DNA复制阶段结合了染色质，如果SMC5/6在重复开始之前迅速分解，复制延迟，则将通过在细胞分裂和许多微核分裂中引起染色体桥的复制延迟，并导致染色体的分裂，并且会导致许多微核分裂，从而使杂种分裂产生。在恶性肿瘤中看到的各种染色体异常。当实际检查核型时，发现染色体的结构和数量出现了各种核型异常。为了调查在复制过程中如何在有丝分裂阶段创建染色体桥的SMC5/6损失，详细介绍了SMC5/6降级时的复制延迟模式，这表明该模式与拓扑异构酶（Top2a）功能损失造成的复制延迟非常相似，表明SMC5/6 MAC5/6 MAR与TOP2A的合作功能。此外，实验表明，SMC5/6损耗状态中的复制进展会累积姐妹染色体之间的高软糖DNA结构和纠缠，这也是由于TOP2A功能的丧失而发生的。特别地，观察到负多余DNA结构的积累，这表明SMC5/6通过与TOP2A合作控制复制叉的旋转并控制了发生在叉子后面的负重叉DNA和姐妹铬子，从而有助于稳定基因组结构。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

DNA複製に起因する異常クロマチン構造の解消機構破綻から生じるゲノム不安定性

DNA复制引起的异常染色质结构解析机制失败导致基因组不稳定

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiro Fujihara;Hiroyuki Toda;Kenichi　Ebihara;Masakazu Kobayashi;Akihisa Takeuchi;Masayuki Uesugi;新井雅貴;萱場千秋;松尾大輝;石本宙;有間梨絵;草野善晴
通讯作者：
草野善晴