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[2017/5/24] 生物化学科卒業生の小林優介博士らが葉緑体分裂・増殖時にDNA分配を制御する酵素を発見

理学部生物化学科卒業生の小林優介博士(京都大学大学院理学研究科、現国立遺伝学研究所)は、生物化学科の三角修己准教授、京都大学大学院理学研究科の西村芳樹助教らと、植物の葉緑体がもつ“葉緑体DNA(葉緑体核様体)”の分配(遺伝)を制御する遺伝子MOC1と、この遺伝子がコードする葉緑体型ホリデイジャンクション解離酵素を発見し、その研究成果をScience誌に発表しました。

ホリデイジャンクションとはDNA損傷の修復、複製、減数分裂の際にみられる、 DNA配列がよく似た部分同士で組換え(相同組換え)を起こす過程であらわれる構造ですが(図1)、葉緑体核様体ではこの構造がどのように切断されているの不明でした。また本研究において、葉緑体が増殖する際のDNAの正常な分配に、この酵素が必須であることが明らかにされました。本酵素の発見により、葉緑体ゲノムにおける相同組換え機構の解明、さらには新たな物質生産に向けた葉緑体工学などの応用研究への展開も期待されます。

図1 DNA相同組換えとホリデイジャンクション形成過程の模式図。今回はじめて葉緑体型ホリデイジャンクション解離酵素が発見された。

 

Kobayashi, Y., et al. "Holliday junction resolvases mediate chloroplast nucleoid segregation." Science 356.6338 (2017): 631-634. DOI: 10.1126/science.aan0038

 

http://science.sciencemag.org/content/356/6338/631.full

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