DNA複製過程の異常に起因するDNA構造異常とその解消・修復機構

DNA复制过程异常引起的DNA结构异常及其解决/修复机制

基本信息

批准号：
16026204
负责人：
多田周右
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、DNA複製過程で生じるDNAの脆弱性に対する保護、修復機構について解析をおこなった。手法としては、Xenopus卵抽出液によって無細胞的に再構築されたDNA複製系を応用した。まず、DNA複製ライセンス化因子Cdt1が過剰に存在することによるDNA複製開始制御の破綻について検討した。その結果、Cdt1の阻害タンパク質であるgemininの共存によりDNA過剰複製が亢進する可能性が示された。このようなgemininの機能は、caffeineによるcheckpoint機構の阻害を介した過剰DNA複製の亢進と相加的に働き得ることから、ATM/ATRを起点とするcheckpoint経路に加え、これとは異なる過剰DNA複製の抑制経路が存在することが示唆された。また、このgemininの作用はCdt1と結合できるが活性を阻害しないgemininの部分領域によっても代替可能であることから、この経路がS期における異常なCdt1の蓄積を何らかの形で認識している可能性が考えられた。さらに、DNA鎖伸長反応におけるDNAの脆弱性を保護する機能をもつ可能性が高いものとしてRecQヘリカーゼに注目した解析をおこなった。このうち特にRecQL4を中心として検討を進めた。このRecQL4は、本研究計画遂行中にDNA複製開始に必須な役割を果たすことが報告された。本研究でも、RecQL4がDNA複製のきわめて初期段階で機能している可能性を示す結果を得たが、DNA複製の初期段階のクロマチン結合に比してそれ以降のRecQL4の蓄積が顕著であることも観察しており、新生DNA鎖の伸長反応にRecQL4が機能する可能性も認められた。さらに詳細な解析により、DNA複製において新生DNA鎖伸長反応が何らかの理由により停止してしまった際にRecQL4が機能し、DNA複製機構の統合性を保つ役割を果たしていることが示唆された。

在这项研究中，我们分析了DNA复制过程中发生的DNA漏洞的保护和修复机制。作为一种方法，我们应用了使用爪蟾卵提取物进行无细胞重建的 DNA 复制系统。首先，我们研究了 DNA 复制许可因子 Cdt1 的过量存在导致的 DNA 复制起始控制的破坏。结果表明，Cdt1抑制蛋白geminin的共存可能会增强DNA过度复制。 Geminin 的这种功能可能通过咖啡因抑制检查点机制而促进过度的 DNA 复制，因此，除了源自 ATM/ATR 的检查点途径外，还表明存在复制抑制途径。此外，geminin的这种作用可以被geminin的部分区域所取代，该区域可以与Cdt1结合但不抑制其活性，因此该途径可能以某种方式识别S期期间的异常Cdt1积累。此外，我们还针对 RecQ 解旋酶进行了分析，该解旋酶可能具有在 DNA 链延伸反应过程中保护 DNA 免受脆弱性的功能。其中，我们特别关注 RecQL4。在该研究项目过程中，据报道 RecQL4 在 DNA 复制的启动中发挥着重要作用。在这项研究中，我们还获得了结果，表明RecQL4可能在DNA复制的早期阶段发挥作用，但之后RecQL4的积累比DNA复制早期阶段的染色质结合更显着。在新生 DNA 链的延伸反应中发挥作用。进一步详细分析表明，当DNA复制过程中新生DNA链延伸反应因某种原因停止时，RecQL4发挥作用，在维持DNA复制机制的完整性方面发挥作用。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Homma S;Ishii Y;Morishima Y;Yamadori T;Matsuno Y;Haraguchi N;Kikuchi N;Satoh H;Sakamoto T;Hizawa N;Itoh K;Yamamoto M;Masayuki Seki
通讯作者：
Masayuki Seki

Licensing for DNA replication requires a strict sequential assembly of Cdc6 and Cdt1 onto chromatin in Xenopus egg extracts.

DNA 复制的许可需要将 Cdc6 和 Cdt1 严格顺序组装到非洲爪蟾卵提取物中的染色质上。