Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

本研究課題では、ゲノム上に生じる正常な形状でないDNA（非B型DNA）に焦点を当てた解析を行なっている。非B型DNAはゲノムの不安定性の要因となると考えられている。非B型DNAにはどのような種類があるのか、ゲノム上のどこに存在するのか、なぜ生成するのか、細胞は非B型DNAに起因するゲノム不安定性にどのように対応しているのか、などの諸点を明らかにすることが本研究課題の目的である。
本年度はSmc5/6複合体という、ゲノム維持機構に必須な因子を端緒とした研究を遂行した。出芽酵母Smc5/6はゲノム上の特定の箇所に結合することを所属研究室はこれまでに見出していたが、その部位の特性は明らかでなかった。ChIP-seq法で可視化したSmc5/6結合プロファイルを定量的に再現する数理モデルを構築することにより、Smc5/6の結合量と正に相関する4つの要因を特定することができた。これらの要因は、転写に起因するDNAの正の超らせんの蓄積がSmc5/6の染色体結合を引き起こすことを示唆するものであった。モデルの予測する通り、対抗する転写によってSmc5/6結合が誘導されることが実験的に確かめられた（以上、スウェーデン・カロリンスカ研究所のBjorkegren博士らとの共同研究）。正の超らせんによって誘起されるゲノム不安定性の原因となるDNA構造の実体を、来年度以降の研究で解明してゆく予定である。
本年度は、上述の出芽酵母における結果の普遍性についても検討した。マウスゲノムにおいて、Smc5/6は転写単位が密に存在する領域に濃縮していることがわかってきたところである。情報学的解析やモデリングを行うことにより、Smc5/6結合と相関する要因をマウスにおいても解明できることが期待される状況にある。