染色体DNAを保存するシステムに関与する遺伝子群の、ヒトの多型性の機能評価

• Project/Area Number: 15012232
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 武田 俊一 京都大学, 医学研究科, 教授 (60188191)
• Project Period (FY): 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2003: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 相同DNA組み換え / DNA修復 / 損傷乗り越え / DNAポリメラーゼ / ゲノム不安定性 / シスプラチン / 女性ホルモン / タモキシフェン

Research Abstract

私は、ニワトリBリンパ細胞株が高等真核細胞(ヒト、昆虫、植物など)のなかで唯一、酵母のように遺伝子ノックアウトやノックインが高頻度に起ることを見い出した(Buerstedde, J.-M.& Takeda, S.Cell,67:179-188,1991)。よってDT40を含むニワトリBリンパ細胞株は、高等真核細胞で唯一、酵母の実験系のような系統的な"機能の破壊"の実験が行なえる系である。我々は、様々なDNA修復経路、チェックポイント経路の1重/2重変異クローンをDT40から系統的に作成し表現型を解析した。そして各経路が、(1)ゲノム構造維持、(2)放射線照射/シスプラチンなどによって生じたゲノム損傷の修復の2点において、どのような役割分担をしているかを系統的に解析した。ゲノム構造維持機構の破たんは、変異や染色体異常の蓄積を促進する。一方、放射線照射/シスプラチン処理後の細胞の反応の解析は、よりよい癌治療の開発に重要である。ゆえに、我々の研究は、発癌機構の解明と治療方法の開発の両方に貢献できる。
平成15年度は、損傷乗り越えDNA合成(pol κ、polζ、Rad18)が、シスプラチンなどクロスリンカーによるDNA損傷の修復に重要な役割を持つことを解明した。さらに、これらの遺伝子欠損株を女性ホルモン(4OH estradiol)や女性ホルモンの拮抗役(タモキシフェン)で処理すると、多数の染色体断裂が発生することがわかった。すなわち、女性ホルモンやタモキシフェンは、従来知られていた発がんプロモーターとしての活性だけでなく、イニシエーターとしての活性もあることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Sonoda, E., Okada, T., Zhao, G.Y., 7名略, Takeda, S.: "Multiple roles of Rev3,the catalytic subunit of polz in maintaining genome stability in vertebrate"EMBO J.. 22. 3188-3197 (2003)
• [Publications] M.Hashimoto, 3名略, Takata, S.Takeda, H.Utsumi: "DNA-PK : the major target for wortmannin-mediated radiosensitization by the inhibition of DSB repair via NHEJ pathway."J.Radiat.Res.. 44. 155-163 (2003)
• [Publications] Yn, D., Sonoda, E., Takeda.S., Huang, C.L.H., Pellegrini, L., Blundell, T.L., Venkitaraman, A.R.: "Dynamic control of Rad51 recombinase by self-association and interaction with Brca2."Mol Cell. 12. 1029-1041 (2003)
• [Publications] P.Vagnarellil, C.Morrison, H.Dodsonl, E.Sonoda, S.Takeda, W.C.Eamshaw: "Analysis of Sccl-deficient cells defines a key metaphase role of vertebrate cohesin in linking sister kinetochores"EMBO Report. 5. 167-171 (2004)
• [Publications] Hochegger, H., Sonoda, E., Takeda, S.: "Post Replication Repair in DT40 cells : Translesion Polymerases versus Recombinases."Bio Essay(Review). 26. 151-158 (2004)
• [Publications] Mizutani, A., Okadal, T., Shibutani, S., Sonodal, E., 3名略, Y., Takeda, S., Yamazoel, M.: "Extensive chromosomal breaks are induced by tamoxifen and estrogen in DNA repair deficient cells."Cancer Research. in press.
• [Publications] Yamazoe, M., Sonoda, E., Hochegger, H., Takeda, S.: "Reverse genetic studies of the DNA damage response in the chicken Blymphocyte line DT40."DNA Repair. in press.