染色体恒常性維持における新規DNAモータータンパク質の機能

新型DNA马达蛋白在维持染色体稳态中的功能

基本信息

批准号：
18058013
负责人：
菱田卓
金额：
$ 2.82万
依托单位：
Osaka 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

DNA損傷、障害によって引き起こされるDNA複製阻害を回避する機構には、DNA修復、DNA相同組i換え、DNA損傷チェックポイント、ヒストン修飾など多様な核内機構が連携して複雑なネットワークを形成している。本研究では、これらネットワーク形成に関与するDNAモータータンパク質(出芽酵母Mgs1、分裂酵母Fbh1)の機能解析を行い、以下のような結果を得た。1.大腸菌からヒトまで保存されたMgs1の解析から、 Mgs1がDNAクランプ(PCNA)と物理的相互作用することを発見した。さらに、この結合が、RAD6(DNA損傷トレランス)経路に依存したPCNAのユビキチン化を負に制御することで、通常増殖期におけるRAD6経路の不適切な活性化に伴うゲノム不安定化を抑える働きをしていることを明らかにした。2.分裂酵母Fbh1は、N末にユビキチンE3リガーゼであるSCF複合体形成に必要なF-boxドメイン、 C末にRep/UvrDタイプDNAヘリカーゼドメインを持っている。F-box変異体を用いた研究から、F-boxドメインが、DNA損傷に依存したフォーカス形成に必須であることを発見した。さらに、このF-boxドメインの変異体は、核内への移行に欠損が生じていることを見いだし、SCF(Fbh1)複合体の形成が核移行に必須であることを明らかにした。今回の2つのゲノム安定性に関わるモータータンパク質の研究から、SUMO/ユビキチン修飾経路がこれらのタンパク質を適切な場所ヘリクルートする動態制御因子として機能していることが明らかになった.

避免DNA损伤和紊乱引起的DNA复制抑制的机制涉及一个复杂的网络，其中DNA修复、DNA同源重组、DNA损伤检查点和组蛋白修饰等多种核机制共同作用。在本研究中，我们分析了参与这些网络形成的DNA马达蛋白（芽殖酵母Mgs1、裂殖酵母Fbh1）的功能，并获得了以下结果。 1. 通过对从大肠杆菌到人类保守的Mgs1的分析，我们发现Mgs1与DNA夹（PCNA）发生物理相互作用。此外，这种结合负向调节依赖于 RAD6（DNA 损伤耐受）途径的 PCNA 泛素化，从而抑制与正常增殖阶段 RAD6 途径不适当激活相关的基因组不稳定。我明确表示我正在这样做。 2. 裂殖酵母 Fbh1 在 N 端具有 SCF 复合物形成所需的 F-box 结构域，即泛素 E3 连接酶，在 C 端具有 Rep/UvrD 型 DNA 解旋酶结构域。通过使用 F-box 突变体的研究，我们发现 F-box 结构域对于 DNA 损伤依赖性病灶形成至关重要。此外，我们发现这种F-box结构域突变体在核输入方面存在缺陷，并揭示了SCF（Fbh1）复合物的形成对于核输入至关重要。这项对涉及基因组稳定性的两种运动蛋白的研究表明，SUMO/泛素修饰途径作为动力学调节因子，将这些蛋白募集到适当的位置。