損傷トレランスとチェックポイントの連携による、染色体の安定化機構

• Project/Area Number: 20055015
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 立石 智 熊本大学, 発生医学研究所, 講師 (00227109)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥4,400,000 (Direct Cost: ¥4,400,000); Fiscal Year 2009: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2008: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: Rad18 / 53BP1 / DNA2重鎖切断損傷 / ユビキチン / NHEI

Research Abstract

紫外線の照射またはメチル化剤の処理などにより、複製が停止することにより、Rad18タンパクは損傷乗越え複製酵素ηを伴って複製停止部位に集積し、PCNAをモノユビキチン化することを介して損傷乗越え複製を誘導する。この機構によりゲノムの安定性が保たれている。今回、放射線照射によりDNA2重鎖切断損傷に応答して、Rad18が修復に関与していることを明らかにした。DNA切断部位にRad18が集積する。細胞周期がG1期でのRad18の集積は、53BP1依存的であった。放射線照射による損傷後に、Rad18と53BP1の相互作用がみられた。この相互作用はRad18のzinc fingerドメインを介していた。精製したRad18タンパクは、in vitroで53BP1のK1268サイトをユビキチン化する活性があった。
この部位に変異をもつ53BP1を細胞に導入したところ、53BP1の動的安定性が低下することがわかった。Rad18欠損または53BP1欠損ニワトリ細胞(DT40)は、細胞周期がG1期でX線に対する感受性が最大になった。また、Rad18と53BP1遺伝子は、X線感受性に関してエピスタチックな関係性を示した。Rad18欠損マウス細胞も、細胞周期がG1の時にX線に感受性を示した。以上の結果から、Rad18はDNA2重鎖切断損傷に応答して切断部位に集積し、53BP1をモノユビキチン化することを介して53BP1を安定化し、これにより切断損傷の修復を促進していると結論した。

Research Products

• [Journal Article] RAD18 promotes DNA double-strand break repair during G1 phase through chromatin retention of 53BP1. (2009)
  • Author(s): Watanabe, K., et al
  • Journal Title: 1.Nucleic Acids Res. Volume: 37 Pages: 2176-2193
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rad18 is required for long-term maintenance of spermatogenesis in mouse testes. (2009)
  • Author(s): Sun, J., et al
  • Journal Title: Mech.Dev. Volume: 126 Pages: 173-183
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Non-radioisotope Method for Diagnosing Photosensitive Genodermatoses and A New Marker for Xeroderma Pigmentosum Variant (2009)
  • Author(s): Hashimoto, S., et al
  • Journal Title: J.Dermatol. Volume: 36 Pages: 138-143
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rad18 is required for long-term maintenance of spermatogenesis in mouse testes (2009)
  • Author(s): Sun, J., et.al.
  • Journal Title: Mech. Dev 126 Pages: 173-183
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RAD18 promotes DNA double-strand break repair during G1 phase through chromatin reten tion of 53BP1 (2009)
  • Author(s): Watanabe K., et.al.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res 37 Pages: 2176-2193
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recognition of forked and single-stranded DNA structures by human RAD18 complexed with RAD6B protein triggers its recruitment to stalled replication forks (2008)
  • Author(s): Tsuji, Y., et.al.
  • Journal Title: Genes to Cells 13 Pages: 343-354
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Role of. Rad18 in spermatogenesis (2009)
  • Author(s): 立石智
  • Organizer: Gordon conference Mammalian repair
  • Place of Presentation: Ventura USA
  • Year and Date: 2009-02-10
• [Presentation] Role of Rad18 in spermatogenesis (2009)
  • Author(s): Tateishi, S.
  • Organizer: Gordon conference Mammalian repair.
  • Place of Presentation: Ventura, USA
• [Remarks]
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/divisions/cell_genetics/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/divisions/cell-genetics/index,html