相同組換えとは？

体細胞分裂期では相同組換えはDNA障害の修復に重要な役割を果たします。組換えはDNA（染色体）の２重鎖切断で開始し、そのDNA２重鎖末端が削られて生じる１本鎖DNAを利用して、相同な２重鎖DNAを探してきます（下図）。 この反応には大腸菌ではRecA、真核生物ではそのホモログのRad51蛋白質が単鎖DNA上に作る右巻の螺旋構造体（下図）で行なわれると考えられていますが、その詳細については不明です。真核生物ではRad51フィラメントの形成は厳密に制御されていて、さまざまな因子が必要なことが分かっています。例えば、リング上の蛋白質構造体を形成するRad52蛋白質（下図）、最近同定された家族性乳癌の原因遺伝子Brca2もRad51フィラメント形成を助ける補助因子です。我々はRad51のフィラメント形成とその機能を分子レベルで解明することを目指しています。

減数分裂とは？

減数分裂は配偶子形成に必須のプロセスです。減数分裂期ではDNA複製の後、核分裂が２回連続して起こり、中でも第１分裂期では相同染色体が分配される点で非常にユニークです。この相同染色体の間に物理的な結合（キアズマ）を生み出すのが、相同組換えです。減数分裂期の相同組換えは体細胞分裂期の組換えと異なり、交叉型組換えが最終産物として生じるように特殊化しています。 また、染色体あたりの交叉型組換えが起こる数も制御されています。 このように減数分裂期の組換えでは様々な過程が特殊化している訳ですが、中でも前述したDNA鎖間の相同鎖検索、交換反応には体細胞分裂期の組換えに必要なRad51に加えて、減数分裂期特異的なRecAホモログ（Rad51ホモログでもある）Dmc1が必要であることが分かっています（下図）。我々はこの２つのRecAホモログの機能的な協調を明らかにすることが減数分裂期の特異性（交叉型組換えを生み出す原動力）や制御を明らかにするために重要だと考えて、この過程に関わる因子の詳細な解析を行なうことで、減数分裂期の相同鎖検索反応の分子メカニズムを明らかにすることを目指しています。