色素性乾皮症原因遺伝子産物によるゲノム損傷認識とその制御機構

• Project/Area Number: 20012032
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 菅澤 薫 Kobe University, 自然科学系先端融合研究環バイオシグナル研究センター, 教授 (70202124)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥9,300,000 (Direct Cost: ¥9,300,000); Fiscal Year 2009: ¥4,300,000 (Direct Cost: ¥4,300,000); Fiscal Year 2008: ¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000)
• Keywords: ヌクレオチド除去修復 / 色素性乾皮症 / UV-DDB / アセチル化

Research Abstract

精製したヒストンアセチル化酵素(HAT) CBP/p300がUV-DDBと相互作用し、DDB2をアセチル化することを昨年度までに明らかにした。このDDB2の修飾部位を質量分析によって解析したところ、少なくともin vitroにおいてはN末端の40アミノ酸を含む領域に存在する7か所のリジン残基がアセチル化の標的となる可能性が示唆された。そこでヒト正常線維芽細胞WI38 VA13を親株として、このN末端領域を欠失した変異DDB2を安定に過剰発現する形質転換細胞株を樹立した。野生型DDB2の過剰発現により細胞の紫外線抵抗性が顕著に増強されたのに対して、N末端欠失DDB2を過剰発現する細胞株ではこの効果が明らかに減弱していた。一方、野生型DDB2は細胞の紫外線照射に伴ってCUL4リガーゼによるユビキチン化、およびプロテアソームによる分解を受けることが知られているが、N末端欠失DDB2は紫外線照射に応答した分解を受けにくいことが示された。以上の結果より、アセチル化部位として同定されたDDB2のN末端領域がユビキチン化の標的にもなっており、両者が共通のリジン残基を競合する可能性があること、またこの領域がDDB2タンパク質の安定性や細胞の紫外線感受性の制御において重要な役割を果たしている可能性が示唆された。現在、N末端欠失DDB2を含むUV-DDBを組換えタンパク質として精製し、in vitroでユビキチン化の基質となるかどうかを検討すると共に、7か所のリジン残基を非アセチル化体(アルギニン)、あるいはアセチル化模倣体(グルタミン)で置換した変異DDB2を作成し、その機能解析を進めている。

Research Products

• [Journal Article] UV-DDB-dependent regulation of nucleotide excision repair kinetics in living cells. (2009)
  • Author(s): Nishi, R., et al.
  • Journal Title: DNA Repair 8 Pages: 767-776
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] UV-DDB : a molecular machine linking DNA repair with ubiquitination. (2009)
  • Author(s): Sugasawa, K.
  • Journal Title: DNA Repair 8 Pages: 969-972
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of damage recognition in mammalian global genome nucleotide excision repair. (2009)
  • Author(s): Sugasawa, K.
  • Journal Title: Mutat.Res. 685 Pages: 19-37
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The CUL4 enigma : culling DNA repair factors. (2009)
  • Author(s): Sugasawa, K.
  • Journal Title: Mol.Cell 34 Pages: 403-404
• [Journal Article] Two-step recognition of DNA damage for mammalian nucleotide excision repair : directional binding of the XPC complex and DNA strand scanning. (2009)
  • Author(s): Sugasawa, K., et al.
  • Journal Title: Mol. Cell 36 Pages: 642-653
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] UV-DDB-dependent regulation of nucleotide excision repair kinetics in living cells (2009)
  • Author(s): Nishi, R., et.al.
  • Journal Title: DNA Repair (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 色素性乾皮症遺伝子産物によるDNA損傷認識機構 (2009)
  • Author(s): 菅澤薫
  • Journal Title: 医学のあゆみ 228 Pages: 137-142
• [Journal Article] Fluorescence correlation spectroscopy of the binding of nucleotide excision repair protein XPC-hHr23B with DNA substrates (2008)
  • Author(s): Roche, Y., et.al.
  • Journal Title: J. Fluores 18 Pages: 987-995
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] XPC : its product and biological roles (2008)
  • Author(s): Sugasawa, K.
  • Journal Title: Adv. Exp. Med. Biol 637 Pages: 47-56
  • Peer Reviewed
• [Presentation] DNA damage recognition mechanism for mammalian nucleotide excision repair. (2010)
  • Author(s): Sugasawa, K.
  • Organizer: International Conference on Radiation and Cancer Biology at Nagasaki 2010.
  • Place of Presentation: Nagasaki, Japan
• [Presentation] Molecular basis for DNA damage recognition in nucleotide excision repair. (2009)
  • Author(s): Sugasawa, K.
  • Organizer: International Symposium on DNA Damage Response and Repair Mechanism.
  • Place of Presentation: Crete, Greece
• [Presentation] Coordinated actions of multiple DNA damage detectors in nucleotide excision repair. (2009)
  • Author(s): Sugasawa, K.
  • Organizer: National Conference on Medical Genomics and Proteomics.
  • Place of Presentation: Novosibirsk, Russia
• [Presentation] DNA damage recognition coordinated by the multiple xeroderma pigmentosum gene products. (2009)
  • Author(s): 菅澤薫
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
• [Presentation] Damage recognition mechanism for mammalian nucleotide excision repair (2008)
  • Author(s): Sugasawa, K.
  • Organizer: Russian-European Workshop on DNA Repair and Epigenetic Regulation of Genome Stability
  • Place of Presentation: St. Petersburg, Russia
• [Presentation] Molecular mechanisms underlying efficient DNA damage recognition for nucleotide excision repair (2008)
  • Author(s): Sugasawa, K., et.al.
  • Organizer: 6th International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair (3R Symposium)
  • Place of Presentation: Kakegawa, Japan
• [Presentation] Analyses of regulatory mechanisms of TFIIH helicase activity in nucleotide exicion repair (2008)
  • Author(s): Akagi, J. & Sugasawa, K.
  • Organizer: 6th International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair (3R Symposium)
  • Place of Presentation: Kakegawa, Japan
• [Presentation] Xeroderma pigmentosum proteins and their functions in DNA damage recognition (2008)
  • Author(s): 菅澤薫
  • Organizer: 第67回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] ヌクレオチド除去修復におけるDNA損傷認識の分子機序 (2008)
  • Author(s): 菅澤薫
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] Centrin 2 enhances in vitro nucleotide excision repair via complex formation with xeroderma pigmentosum group C pretein through its C-terminal domain (2008)
  • Author(s): Nishi, R., et.al.
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] ヌクレオチド除去におけるTFIHヘリカーゼ活性調節機構の解析 (2008)
  • Author(s): 赤木純一、菅澤薫
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸