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DNA不匹配维修系统的生物化学 - 大阪医学和药物大学存储库
图1真核MMR的概述MUTS同源物识别不匹配的碱基对。 MUTSα识别错误和小安培碱基，而MUTSβ识别大型安培碱基。 MUTLα与MUTSα-不匹配复合物相互作用。 PCNA通过夹具装载机放置在双链DNA链的不连续部分中的DNA上。夹具形的PCNA在滑动夹具孔时移动。由于PCNA的结构具有极性（侧面和前部），因此PCNA在保持其极性的同时移动到DNA上，并与MUTLα相互作用。 PCNA的极性不同会激活MUTLα以仅裂解新生的链侧，从而导致不匹配两侧的划痕。核酸外切酶EXO 1去除含错误的区域，所得的间隙区域充满DNA聚合酶δ，一种复制的聚合酶。除大肠杆菌及其相关物种外，人们认为许多真正的细菌将以几乎相同的机制反应。但是，预计区分新链和旧链的机制将会有所不同。24）。一些古细菌具有真核MMR（可能是从真实细菌水平传播的）40），这是少数族裔，大多数具有完全不同的机制，称为内质系统41）。内体是一种与限制酶具有结构和功能相似性的酶，并且在不匹配的碱基对附近裂解了双链DNA的两个链。这种双链裂解预计将通过同源重组系统修复。使用同源重组系统的维修反应非常准确，这是有道理的，因为修复合成是使用另一个DNA分子（染色体）作为模板的同源区域进行的，因此无需区分旧链和新链。
引起自闭症的蛋白质涉及男性不育症
不育症是一个研究领域，近年来一直引起关注，以及出生率下降的问题。另一方面，自闭症是一种发育障碍，具有诸如沟通障碍和有限的利益和偏好之类的特征，并且是干扰社会生活的疾病，随着患者的数量增加，它已成为一个主要的社会问题。尽管最近有几份报告表明自闭症患者的妊娠率较低，但目前尚不清楚这两种疾病是如何相关的。该研究小组的重点是蛋白质CHD8，这是自闭症患者中最常见的突变。结果，我们发现引起自闭症的蛋白质CHD8不仅在大脑中，而且在睾丸，生殖器中都强烈表达。此外，当CHD8缺乏生殖细胞时，睾丸显着降低，导致不育，几乎没有生成精子。特别是，发现缺乏CHD8的生殖细胞会干扰减数分裂的进展（*2）。此外，基因表达分析表明，CHD8调节PRDM9（*4）的表达水平，一种组蛋白甲基化修饰酶，即使在转移期间，DNA双链断裂也需要DNA双链断裂（*3）。我们发现CHD8通过调节PRDM9调节减数分裂的进展，并且对正常的精子发生至关重要。有趣的是，已知CHD8通过组蛋白甲基化修饰参与自闭症的发展。在这项研究中，我们发现CHD8通过组蛋白甲基化修饰的共同机制有助于不同疾病（例如自闭症和不育）的发展。预计这项研究将导致治疗的发展，并阐明已成为自闭症和不育等主要社会问题的疾病机制。
在人造细胞内创建模拟细胞核的分隔结构
这项研究得到了日本科学技术振兴机构 (JST) 战略基础研究促进计划 CREST“用于长 DNA 合成和自主人工细胞创建的人工细胞反应器系统”研究领域 (编号 JPMJCR19S4)、GteX“大规模并行蛋白质打印机系统的开发”研究领域 (编号 JPMJGX23B1)、ASPIRE“日英合作开发人工光合细胞系统”(编号 JPMJAP24B5) 和科学研究补助金“Kikagaku S”(编号 JP19H05624) 的支持。 术语表（注1） 真核生物：具有细胞核并被核膜包围，且含有线粒体等细胞器的生物的统称。它们包括动物、植物和真菌，具有比原核生物更复杂的细胞结构。 （注2）内在无序蛋白质是在生理条件下不能形成三维结构的蛋白质，与酶等折叠成特定的三维结构才能发挥功能的蛋白质不同。分子间多样化的相互作用网络推动液-液相分离，形成称为凝聚层的液滴。 （注3）液-液相分离：均质液体混合物自发分离成两个具有不同成分的液相的现象。单一聚合物（如天然存在的变性蛋白质）可发生相分离，形成致密相和稀相，或者两种不同组成的致密相（如葡聚糖和聚乙二醇）。 （注4）肽标签：一种用于连接特定蛋白质的短氨基酸序列。通过将DNA序列遗传整合到蛋白质中，可以很容易地将其添加到蛋白质中。本研究中使用的肽标签具有拉链式结构，使得它们能够相互互锁并进行特定结合。另一方面，由于它几乎不与其他分子或蛋白质结合，因此可以利用这一特性选择性地将特定蛋白质结合在一起。在该系统中，一个肽标签附着在IDP上，另一个肽标签附着在要掺入IDP相的蛋白质上。 （注5）分子信标：用于检测特定DNA或RNA序列的核酸探针，具有包含荧光染料和猝灭剂的环状结构。在没有目标序列的情况下，荧光就不会出现，但一旦与序列结合，分子的形状就会发生变化，发出荧光并变得可检测。这可以实时确认样本中特定基因或 RNA 的存在。
使用细胞周期进一步提高基因组编辑技术的准确性...
[词汇表]（※1）细胞周期一系列现象，当细胞产生两个子细胞时发生。有基因组DNA复制和分布，然后是细胞因子。细胞周期中有四个固定序列。这些称为G1，S，G2和M相。 （*2）基因组编辑这是指通过在靶序序中激活核酸酶（DNA裂解酶），从细胞核中存在的基因序列中的裂解基因改变。 CRISPR-CAS和其他工具用于基因组编辑。 （※3）CRISPR-CAS9称为Crisperpercas。最初，它是原核生物中获得的免疫力之一，并且具有切割外国基因的功能。通过应用此功能，创建了一个系统来削减真核基因并执行基因组编辑。 （*4）同源重组这是修复基因组DNA双链断裂的途径之一，而非同源重组路径仅连接断裂，当DNA与要修复的序列同源时（仅将其作为模板转换为模板的序列的一部分）被纳入Chromos中。 （※5）体内基因组编辑基因组编辑，直接涉及体内遗传裂解反应。使用mRNA和基于病毒的基因/蛋白质递送技术进行靶向细胞的基因组编辑。 （※6）靶基因切割后发生的基因修复反应之一的非同源末端结合。这种修复导致在靶基因位点插入或缺失几个碱基，从而影响蛋白质的表达等。（※7）离体基因组在体外均值均值，并指的是一种造血干细胞和其他物质的方法，其中从生物体和基因组编辑中取出了其他物质和基因组编辑的方法。它用于治疗遗传性血液学疾病。 （※8）基因敲除一种基因工程技术，涉及将功能不足的基因引入生物体。在蛋白质编码基因的情况下，它们的表达被完全抑制。 （※9）读取框架是指将DNA或RNA序列转换为氨基酸时的阅读框。用3个盐指定一个氨基酸序列。阅读框将变为读取完成的数组。 （※10）非目标行动是指与目标不同的站点上作用。在靶向基因时，它是指在类似于靶基因的序列上起作用的现象。 （※11）抗Crispr A由噬菌体拥有，用于抑制宿主的CRISPR-CAS并在宿主细胞中生存。 （※12）CDT1确保在细胞周期中精确发生染色体复制的许可调节器之一。复制一旦复制的控制染色体不会重新恢复。由于泛素依赖性降解，它的表达在G1相中很高，而在S相的表达很低。