ゲノム-染色体機能研究室

メンバー

教 授 篠原 彰
助 教 松嵜 健一郎
CHALLA, Kiran

連絡先

電話番号 06-6879-8624
ファックス番号 06-6879-8626
メールアドレス
URL http://www.protein.osaka-u.ac.jp/genome/index.html

研究概要

2つの DNA 鎖の交換反応である相同組換えは、ゲノムの恒常性の維持、可塑性の産生に大切な役割を果たしている。体細胞分裂期には DNA 2重鎖切断等の DNA 損傷の修復に、減数分裂期には相同染色体の分配やゲノムの多様性の産出に必須である。また、減数分裂期の組換えは、体細胞分裂期の組換えと異なり、 染色体構造形成(シナプトネマ複合体形成)やテロメアのクラスタリングなどの染色体再配置と共役し、複雑な制御を受けている。

体細胞期の組換えの破綻はゲノムの不安定化を誘発し、細胞の癌化の原因になる。一方,減数分裂期の組換えの機能不全は不妊症やダウン症に代表される異数体病の原因になることが知られている。

体細胞、減数分裂期の組換え反応の分子メカニズムを解明するために、特に,相同鎖の検索、交換反応に関与する遺伝子、蛋白質の機能を分子生物学的、遺伝的、細胞生物学的、生化学的手法を用いて解析している。

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Fig. 1: (A) A schematic pathway of assembly of protein machinery involved in homology search. RPA (green), Rad52 (red), Rad51 (blue).
(B) Rad51 filament on the DNA. It forms a right-handed helical filament.
(C) Rad51 forms a ring-like structure bound to DNAs.
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Fig. 2: Synaptonemal complex (SC) formation. Immuno-staining analysis of the SC components, Zip1 (red) and Red1 (green) in the budding yeast. In SCs, paternal and maternal chromosomes are fully paired along chromosomes. Blue shows DNA, thus chromosomes.

 

研究課題

  1. In vivo及びin vitroの組換え反応の解析
  2. 組換えに関与する蛋白質の機能、構造解析
  3. 減数分裂期特異的染色体構造の機能解析
  4. ヒストン修飾と組換えの関係の解析
  5. DNA2重鎖切断修復経路の選択機構
  6. ヒトの組換え反応の解析

発表論文

  1. Shinohara, M., Oh, S.D., Hunter, N. and A. Shinohara. Crossover assurance and crossover interference are distinctly regulated by the ZMM proteins during yeast meiosis. Nature Genet. 40, 299-309, 2008
  2. Matsuzaki, K., Shinohara, A. and M. Shinohara. FHA domain of yeast Xrs2, a homologue of human Nbs1, promotes non-homologous end joining through the interaction with a Ligase IV partner protein, Lif1. Genetics, 179, 213-225, 2008.
  3. Conrad, M.N., Lee, C.-Y., Chao, G., Shinohara, M. Kosaka, H., Shinohara, A., Conchello, J.-A., and M. E. Dresser. Telomeres drive rapid movements regulated by chromosome status in meiotic prophase. Cell, 133, 1175-1187, 2008.
  4. Kosaka, H., Shinohara, M. and A. Shinohara. Csm4-dependent telomere movement on nuclear envelope promotes meiotic recombination. PLoS Genetics, 4, e1000196, 2008.
  5. Rao, H.B.D.P., Shinohara M. and A.Shinohara The Mps3 SUN domain is important for chromosome motion and juxtaposition of homologous chromosomes during meiosis. Genes-to-Cells. 1081-1096, 2011.
  6. Kenichiro Matsuzaki, Masahiro Terasawa, Daichi Iwasaki, Mika Higashide and Miki Shinohara. CDK-dependent phosphorylation of Lif1 and Sae2 control imprecise non-homologous end joining accompanied with DSB resection. Genes-to-Cells in press.