Homologous Recombination
Homologous recombination is not only important for bringing diversity to the genome but also for accurately repairing damaged DNA and maintaining stability of the genome. It also plays a crucial role in DNA replication. Being fueled by curiosity, we take interdisciplinary approaches, including molecular genetics, biochemistry and structural biology, to understand the molecular mechanisms of homologous recombination and various cellular functions that involve homologous recombination.
Projects
Rad51リコンビナーゼによるHolliday構造形成の分子機構
Holliday構造は、相同な二組の二重鎖DNAが、お互いに相補鎖を交換してできたユニークなDNA高次構造で、普遍的な組換え中間体として知られています。一方、Rad51リコンビナーゼは、相同組換えの素反応であるDNA鎖交換反応を触媒する極めて重要なタンパク質です。私たちは、2008年に、Rad51によってHolliday構造を形成されることを世界で初めて示しました [Murayama et al., Nature 451(2008)]。現在、この反応機構について、生化学的解析はもとより、構造生物学的手法や一分子観察によるアプローチを展開しています。
翻訳後修飾による組換え機能の制御機構
多数の組み換え関連タンパク質が、細胞周期やDNA損傷などのストレスに反応して、ユビキチン化やSUMO化などの翻訳後修飾を受けることが明らかになりつつあります。これらの生理的意義と反応機構について解析しています。
組換え開始の分子機構
ヒトのNbs1は、ナイミーヘン症候群というDNA修復不全遺伝病の原因因子ですので、医学的にも大変重要なのですが、Mre11-Rad50-Nbs1（NRN）複合体の一つのサブユニットとして、リコンビナーゼが働く前のステップで組換え開始反応を制御することが知られています。我々は、分裂酵母のNbs1ホモログやMRN複合体に共同して働くCtp1タンパク質を発見しております [Akamatsu et al., MCB 28(2008)]。これらのタンパク質による組換え開始制御機構を解析しています。
FEATURED PAPERS
Murayama Y, Samora CP, Kurokawa Y, Iwasaki H, Uhlmann F. Establishment of
DNA-DNA Interactions by the Cohesin Ring. Cell. 2018 Jan 25;172(3):465-477.
Ito K, Murayama Y, Takahashi M, Iwasaki H. Two three-strand intermediates are
processed during Rad51-driven DNA strand exchange. Nat Struct Mol Biol. 2018
Jan;25(1):29-36.
Argunhan B, Leung WK, Afshar N, Terentyev Y, Subramanian VV, Murayama Y,
Hochwagen A, Iwasaki H, Tsubouchi T, Tsubouchi H. Fundamental cell cycle kinases
collaborate to ensure timely destruction of the synaptonemal complex during
meiosis. EMBO J. 2017 Sep 1;36(17):2488-2509.
Contact
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〒226-8503
岩崎研究室
E-mail: hiwasakibio.titech.ac.jp
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Institute of Innovative Research
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S2-7, 4259 Nagatsuta, Midori-ku, Yokohama, 226-8503 JAPAN
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