ヒト細胞における新たな遺伝学を用いたDNA複製の解析

教員

Research Summary

当研究室は、植物ホルモンオーキシンにより活性化される、植物内のタンパク質分解メカニズムをヒト細胞に移植することで、特定のタンパク質をオーキシン依存的に分解除去するAID技術を開発しました。さらに、CRISPR–Cas9ゲノム編集技術と組み合わせ、ヒトコンディショナル変異細胞を作る方法を確立しました。AID技術の発展技術開発をおこなうとともに、AID関連技術を応用してヒトゲノムDNAがいかに安定維持されているのか、特にDNA複製と他のDNAトランスアクションの関連性を明らかにしようとしています。

オーキシンデグロン（AID）技術
（A）CRISPR-Cas9により標的とする遺伝子を切断し、ドナープラスミドを利用してAIDタグの挿入を行う。発現した融合タンパク質は、オーキシン存在下では植物由来TIR1を含む E3ユビキチンリガーゼにより認識されて分解に導かれる。（B）コヒーシンを構成するRAD21に改変 AIDタグと蛍光タンパク質を付加した。この細胞では、オーキシン添加により迅速にRAD21タンパク質が分解される。（C）RAD21のシグナルを定量化した。

Selected Publications

Yesbolatova A, Natsume T, Hayashi KI, Kanemaki MT. Generation of conditional auxin-inducible degron (AID) cells and tight control of degron-fused proteins using the degradation inhibitor auxinole. Methods. 2019 Jul 15;164-165:73-80.

Natsume T, Nishimura K, Minocherhomji S, Bhowmick R, Hickson ID, Kanemaki MT. Acute inactivation of the replicative helicase in human cells triggers MCM8- 9-dependent DNA synthesis. Genes Dev. 2017 Apr 15;31(8):816-829.

Natsume T, Kanemaki MT. Conditional Degrons for Controlling Protein Expression at the Protein Level. Annu Rev Genet. 2017 Nov 27;51:83-102.

Natsume T, Kiyomitsu T, Saga Y, Kanemaki MT. Rapid Protein Depletion in Human Cells by Auxin-Inducible Degron Tagging with Short Homology Donors. Cell Rep. 2016 Apr 5;15(1):210-218.