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(In Japanese)減数分裂期においてDNAの交換反応が高頻度で起きる仕組み

Research report code R070000110
File No. R070000110
Posted date Apr 11, 2008
Researchers
  • (In Japanese)篠原 彰
Affiliation
  • (In Japanese)大阪大学蛋白質研究所
Research organization
  • (In Japanese)大阪大学蛋白質研究所
Report name (In Japanese)減数分裂期においてDNAの交換反応が高頻度で起きる仕組み
Technology summary (In Japanese)精子、卵子と言った配偶子形成は個体を再生すると言う点において生命の根幹を成す反応である。配偶子形成において、減数分裂はゲノムを半減する役目を担っている。配偶子は父母由来のゲノムを混ぜ合わせる事で、ゲノムの多様組み合わせのフールを産み出し、進化を進める大きな力になる。相同組換えと呼はれるDNA鎖の交換反応が減数分裂期のゲノムの再編を司る。減数分裂期の相同組換えは体細胞分裂期の反応とは異なっている。特に、体細胞分裂期では空間的に“近い”姉妹染色体間で組換えが起こるのに対して、減数分裂期は空間的に“遠い”相同染色体間で起こる事が知られている。このような組換えの特異性は減数分裂期特異的な蛋白質群により産み出されると考えられるが、その詳細は不明な点が多い。特に、DNA間の相同鎖検索反応には体細胞分裂期型のRecAホモログRad51に加え、減数分裂期型のDmc1が必要であり、その2つの蛋白質の協調的な働きが特異性を産み出すと考えられている。これまでに体細胞分裂期における、Rad 51のDNAへの集合反応は詳細に解析されているが、Dmc1 (Rad51を含む)複合体の形成経路はほとんど把握されていなかった。本研究は減数分裂期の組換えの特異性を作り出している2つのRecAホモログRad51とDmc1、特にDmc1の機能とそれを含む複合体の構成要素の同定、染色体上のこれら蛋白質複合体の形成経路の分子レベルでの解明を目指している。
Drawing

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Research field
  • Cell division and proliferation
Published papers related (In Japanese)(1) Hayase, A., Takagi, M., Miyazaki, T., Oshiumi, H., Shinohara, M, and A. Shinohara. A conserved complex containing Mei5 and Sae3 promotes the assembly of the meiosis-specific homolog Dmc1. Cell, in press.
(2) Miyazaki T., Bressan, D.A., Shinohara, M., Haber, J.E. and A. Shinohara. In vivo assembly and disassembly of Rad51 and Rad52 complexes during double-strand break repair. EMBO. J. 23. 939-949, 2004.
(3) Yamashita, K., Shinohara, M. and A. Shinohara. Rad6-Bre1-mediated histone H2B ubiquitylation modulates the formation of double-strand breaks during meiosis. Proc. Natl. Acad, Sci. USA. 101. 11380-11385, 2004.
(4) Tsukamoto, M., Yamashita, K., Miyazaki, T., Shinohara, M. and A. Shinohara. The N-terminal DNA binding domain of Rad52 promotes RAD51-independent recombination in Saccharomyces cerevisiae. Genetics, 165, 1703-1715, 2003.
(5) Shinohara, M., Sakai, K., Ogawa, T. and A. Shinohara. Mitotic DNA damage checkpoint proteins Rad17 and Rad24 promote repair of double-strand breaks during meiosis. Genetics, 164, 855-865. 2003.
Research project
  • Precursory Research for Embryonic Science and Technology.;Time's Arrow and Biosignaling
Information research report
  • (In Japanese)篠原 彰. 減数分裂期においてDNAの交換反応が高頻度で起きる仕組み. 2004年度 “タイムシグナルと制御”研究領域 報告会 要旨集 生命と時間 -新しい生命原理を求めて-, 2004. p.69 - 73.

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