コヘシンは,RAD51によるホモロジー検索中にクロマチンのスキャンを駆動する

科学分野:

• 分子生物学
• 遺伝学
• 細胞生物学

背景:

• コヘシン複合体はゲノムをクロマチンループに編成しますが,その正確な機能は不明です.
• DNA損傷反応と修復経路におけるクロマチンのループの役割は,活発な調査分野である.

研究 の 目的:

• DNA二重鎖断裂 (DSB) の修復におけるコヘシン媒介クロマチンループの役割を調査する.
• クロマチンのループが同質再結合 (HR) を促進するメカニズムを解明する.

主な方法:

• 人間の細胞でDSBを誘導し,新しいループの形成を分析する.
• SとG2フェーズにおけるDNA末端切除とRAD51募集の評価
• ネズミの胚性幹細胞におけるNIPBL (コヘシンサブユニット) の枯渇は,HRの効率性を評価する.

主要な成果:

• DSBは,S/G2段階のループベースにあるDSBで,de novoクロマチンのループ形成を誘導する.
• RAD51の募集は,コヘシン・アンローダによって調節される,同質性検索に関与するメガ塩基サイズのクロマチン領域を示している.
• NIPBLの枯渇は,特にドナーDNAがDSBから遠く離れている場合,同類の再結合を妨げます.

結論:

• ループエクストルージングコヘシン (Loop-extruding cohesin) は,ブレイククロマチンの相互作用を強化することによって,哺乳類の細胞におけるホモロジー検索を促進する.
• コヘシンによるクロマチンループの流出は,DNAの二重鎖の断裂修復を促進する重要なメカニズムである.