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ユビキチン化fine-tuningによるDNA修復制御機構

Publicly Offered Research

Project AreaNew aspect of the ubiquitin system : its enormous roles in protein regulation
Project/Area Number 15H01183
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中田 慎一郎  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70548528)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsユビキチン / DNA修復 / DNA損傷 / DNA損傷応答 / 相同組換え
Outline of Annual Research Achievements

Topoisomerase I阻害剤により発生するDNA1本鎖切断は複製を経てDNA2本鎖に変換される。これを利用し、S期に特異的なDNA損傷応答を解析した。本研究ではRING fingerを持つE3ユビキチン化酵素RNFa(仮称)が、このような損傷における相同組換え修復(HR)過程を促進することを見いだした。RNFaとともに機能するE2酵素をノックダウンした細胞においても、RNFaと同様に、DNA end resectionは阻害されず、RPAのDNA損傷部位への局在が認められた。一方、RPAのリン酸化は強く抑制された。RNF8ノックダウン細胞では、RPAおよびRAD51はDNAに局在した。一方、RNF8依存性のユビキチン化を抑制する脱ユビキチン化酵素であるOTUB2をノックダウン細胞ではDNA損傷部位へのRPAの局在が著しく減少した。このことから、RNFaはRNF8ととは異なる段階でHRを制御することが示された。
RNF168のDNA損傷部位への局在機構を解明する上で、外来性に発現させるRNF168を生理的レベルにコントロールしなければならないことが、研究遂行上の懸案であった。様々なテストを繰り返し、薬剤性にRNF168の発現誘導が可能な細胞株を樹立した。薬剤濃度をコントロールすることで、生理的な量のRNF168の発現誘導が可能となった。ユビキチン結合に関与するドメイン・モチーフ群の変異体を薬剤性に発現誘導できる細胞株の作成にも成功した。siRNAにより内在性RNF168の発現を抑制した上で、変異型RNF168のDNA損傷部位への局在を解析し、RNF168がDNA損傷部位へと局在する分子機構を明らかにした。この研究で得た知見は、現在広く認められているDNA損傷応答モデルと異なっていた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Opposing roles of RNF8/RNF168 and deubiquitinating enzymes in ubiquitination-dependent DNA double-strand break response signaling and DNA-repair pathway choice.2016

    • Author(s)
      Nakada S.
    • Journal Title

      J Radiat Res.

      Volume: 未定 Issue: S1 Pages: i33-i40

    • DOI

      10.1093/jrr/rrw027

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Choice of DNA double-strand break repair pathway by E3 ubiquitin ligase RNF8.2016

    • Author(s)
      中田慎一郎
    • Organizer
      第75回日本癌学会学術集会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • Year and Date
      2016-10-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] RNF8 regulates sensitivity of BRCA1/53BP1 knockout cells to DNA cross-linking agents2016

    • Author(s)
      Kiyoko Kato and Shinichiro Nakada
    • Organizer
      Fanconi Anemia Symposium
    • Place of Presentation
      ハイアットリージェンシー (米国、シアトル)
    • Year and Date
      2016-09-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 相同組換え修復過程におけるユビキチン化の関与2015

    • Author(s)
      中田慎一郎
    • Organizer
      大38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 複数のユビキチン化経路によるRPAのリン酸化制御がRAD51の過剰なリクルートを抑制する2015

    • Author(s)
      中嶋一裕、中田慎一郎
    • Organizer
      第4回DNA損傷応答研究会
    • Place of Presentation
      浜名湖弁天リゾート ジ・オーシャン(2階会議室)
    • Year and Date
      2015-04-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 大阪大学大学院 医学系研究科 細胞応答制御学

    • URL

      http://www.bcr.med.osaka-u.ac.jp/public_html/index.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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