DNAポリメラーゼSによる染色体複製機構の解析

利用DNA聚合酶S分析染色体复制机制

基本信息

批准号：
10780419
负责人：
中島尚美
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780419/
关键词：
遺伝子複製 DNA合成 DNAポリメラーゼδ Pol3 Cdc2 Hys2

项目摘要

すべての生物は自身の遺伝情報を複製し、細胞を分裂することにより形成される。従って、遺伝子複製の機構を明らかにすることは、いろいろな生命現象を理解していく上で、重要な課題である。私は真核生物の中で最も単純な生物である酵母をモデルとして、遺伝子複製機構の解析を進めている。出芽酵母では染色体複製にDNAポリメラーゼα、δおよびεという少なくとも3種類のDNAポリメラーゼが必須であることがわかっている。このうち、DNAポリメラーゼδに関しては完全精製は成功しておらず、125kDaと55kDaのサブユニットをコードするPOL3(CDC2)遺伝子とHYS2遺伝子がクローニングされているのみであり、未だその詳細なサブユニット構造は解明されていない。従って、その機能の解明も遅れている。本研究は、DNAポリメラーゼδの新たなサブユニットや補助因子をコードする遺伝子を単離、解析し、サブユニット構造を明らかにすると共に、染色体複製におけるDNAポリメラーゼδの役割をより詳細に解明することを目的として行ってきた。まず、DNAポリメラーゼδの新たなサブユニットや補助因子をコードする遺伝子を単離するために、2番目のサブユニットであるHys2の温度感受性変異株であるhys2-2の温度感受性を多コピーで抑圧する遺伝子のスクリーニングを行った。その結果、HYS2以外に、触媒サブユニットをコードするCDC2と新規因子をコードする遺伝子(YJR043c)の2種類のクローンが得られた。この新規因子の変異株や抗体を作製し遺伝学的、生化学的解析を行った結果、この因子はDNAポリメラーゼδの3番目のサブユニットであることがわかった。現在はYJR043cのDNA合成における役割を解析中である。

所有生物都是通过复制自身的遗传信息和分裂细胞而形成的。因此，阐明基因复制机制是理解各种生物现象的重要问题。我目前正在使用酵母（最简单的真核生物）作为模型来分析基因复制机制。已知至少三种类型的DNA聚合酶α、δ和ε对于酿酒酵母中的染色体复制是必需的。其中，DNA聚合酶δ的完全纯化尚未成功，仅克隆了编码125kDa和55kDa亚基的POL3（CDC2）基因和HYS2基因，详细的亚基结构尚未阐明。因此，其功能的阐明也被推迟了。本研究旨在分离和分析编码DNA聚合酶δ新亚基和辅因子的基因，阐明亚基结构，并更详细地阐明DNA聚合酶δ在染色体复制中的作用。首先，为了分离编码DNA聚合酶δ的新亚基和辅因子的基因，我们抑制了hys2-2的温度敏感性，hys2-2是第二个亚基Hys2的温度敏感突变体，我们筛选了引起这种情况的基因。结果，获得了除HYS2之外的两种类型的克隆：编码催化亚基的CDC2和编码新因子的基因(YJR043c)。对这种新因子的突变株和抗体的遗传和生化分析表明，该因子是DNA聚合酶δ的第三个亚基。我们目前正在分析 YJR043c 在 DNA 合成中的作用。