スモ修飾システムによる修復関連核内ドメイン形成制御機構の解明

• Project Area: The physicochemical field for genetic activities
• Project/Area Number: 21114516
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 田代 聡 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (20243610)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000); Fiscal Year 2010: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2009: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: SUMO化修飾 / DNA修復 / 核内ドメイン / RAD51

Research Abstract

本研究では、タンパク質翻訳後修飾のひとつであるスモ修飾システムに注目して、DNA二本鎖切断の相同組換え修復機構にける修復関連核内ドメイン形成における役割の検討を進めた。まず、紫外線マイクロ照射法を用いてゲノム損傷部位へのスモの集積を検討したところ、損傷誘導5分後からスモタンパク質のひとつであるスモ1とスモ化酵素UBC9が集積することが確認され、スモ修飾システムがゲノム修復機構に関与が示唆された。スモタンパク質と相互作用する修復関連蛋白質としてはRAD51が知られている。そこで、RAD51の損傷部位への集積にスモ修飾システムが関与しているかどうかの検討を行った。siRNA法を用いてスモ1の発現抑制を行ったところ、紫外線マイクロ照射法によるRAD51の損傷部位への集積が抑制され、スモ修飾システムのRAD51フォーカス形成への関与が示唆された。さらに、スモ修飾システムのRAD51動態制御への関与は、SUMO化酵素UBC9やPIAS4の発現抑制細胞を用いた紫外線マイクロ照射法によるゲノム損傷部位へのRAD51集積抑制により確認された。RAD51の損傷部位への集積、すなわちゲノム修復関連核内ドメインの形成には、ゲノム損傷応答により活性化されたスモ修飾システムが関与していることが明らかになった。現在、これらのデータをまとめて、論文投稿中である。

Research Products

• [Journal Article] Methionine Adenosyltransferase II Serves as a Transcriptional Corepressor of Maf Oncoprotein. (2011)
  • Author(s): Katoh Y
  • Journal Title: Mol Cell Volume: 41 Pages: 554-566
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of Homologous Recombination by RNF20-Dependent H2B Ubiquitination. (2011)
  • Author(s): Nakamura K
  • Journal Title: Mol Cell Volume: 41 Pages: 515-528
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ATM modulates the loading of recombination proteins onto a chromosomal translocation breakpoint hotspot. (2010)
  • Author(s): Sun J
  • Journal Title: PLoS One Volume: 5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bach2 represses plasma cell gene regulatory network in B cells to promote antibody class switch. (2010)
  • Author(s): Muto A
  • Journal Title: EMBO J Volume: 29 Pages: 4048-4061
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] p130Cas, Crk-associated substrate plays essential roles in liver development by regulating sinusoidal endothelial cell fenestration. (2010)
  • Author(s): Tazaki T
  • Journal Title: Hepatology Volume: 52 Pages: 1089-1099
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The putative nuclear localization signal of the human RAD52 protein is a potential sumoylation site. (2010)
  • Author(s): Saito K
  • Journal Title: J Biochem Volume: 147 Pages: 833-842
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Essential role of Tip60-dependent recruitment of ribonucleotide reductase at DNA damage sites in DNA repair during G1 phase. (2010)
  • Author(s): Niida H
  • Journal Title: Genes Dev. 24 Pages: 333-338
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Histone H2AX participates the DNA damage-induced ATM activation through interaction with NBS1 (2009)
  • Author(s): Kobayashi J
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun 380 Pages: 752-757
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DIDS, a chemical compound that inhibits rAD51-mediated homologous paring and strand exchange. (2009)
  • Author(s): Ishida T
  • Journal Title: Nucleic Acids Res 37 Pages: 3367-3376
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ゲノムストレス応答と核内タンパク質の高次構造体構築 (2009)
  • Author(s): 田代聡
  • Journal Title: 実験医学増刊号「細胞核-遺伝情報制御と疾患」 27 Pages: 173-178
• [Journal Article] 染色体転座形成の分子機構 (2009)
  • Author(s): 孫継英
  • Journal Title: 放射線生物研究 44 Pages: 419-430
• [Presentation] Comparison of telomere-centromere metaphase FISH with Giemsa staining in analysis of chromosome aberrations (2011)
  • Author(s): 時林
  • Organizer: 広島大学原爆放射線医科学研究所 第1回国際シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2011-03-04
• [Presentation] Regulation of Radiation-induced focus formation by SUMOylation (2011)
  • Author(s): Hiroki Shima
  • Organizer: International Symposium, Physicochemical Field for Genetic Activities
  • Place of Presentation: 淡路
  • Year and Date: 2011-01-25
• [Presentation] Regulation of Radiation-induced focus formation by SUMOylation (2010)
  • Author(s): Satoshi Tashiro
  • Organizer: 第33会分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸(シンポジウム)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] Comparison of telomere-centromere metaphase FISH with Giemsa staining in analysis of chromosome aberrations (2010)
  • Author(s): 時林
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] 染色体転座とDNA損傷応答 (2010)
  • Author(s): 田代聡
  • Organizer: 日本放射線影響学会第53回大会
  • Place of Presentation: 京都(シンポジウム)
  • Year and Date: 2010-10-21
• [Presentation] Mechanism of the DNA damage-induced focus formation of RAD51 (2010)
  • Author(s): Satoshi Tashiro
  • Organizer: 56th Annual Meeting Radiation Research Society
  • Place of Presentation: マウイ、ハワイ(招待講演)
  • Year and Date: 2010-09-28
• [Presentation] 食道癌細胞株における抗癌剤の相乗効果とゲノム損傷修復機構のメカニズムに関する検討 (2010)
  • Author(s): 青木義朗
  • Organizer: 第65回日本消化器外科学会
  • Place of Presentation: 下関
  • Year and Date: 2010-07-14
• [Presentation] 広島県内原爆被爆者の子供数 (2010)
  • Author(s): 鎌田七男
  • Organizer: 第51回原爆後障害研究会
  • Place of Presentation: 長崎市
  • Year and Date: 2010-06-06
• [Presentation] 染色体転座のメカニズム (2010)
  • Author(s): 孫継英
  • Organizer: 第6回広島大学・長崎大学連携研究事業カンファンランス
  • Place of Presentation: 長崎市
  • Year and Date: 2010-06-05
• [Presentation] SUMO修飾システムによるRAD51核内ドメイン形成の制御 (2010)
  • Author(s): 島弘季
  • Organizer: 第9回細胞核ダイナミクス研究会
  • Place of Presentation: 伊豆市
  • Year and Date: 2010-05-27
• [Presentation] ATM modulate the loading of recombination proteins onto a chrosmosoma translocation breakpoint hotspot (2010)
  • Author(s): Sun J
  • Organizer: Ataxia-Telangiectasia Workshop 2010
  • Place of Presentation: Los Angeles, USA
  • Year and Date: 2010-04-12
• [Presentation] 食道癌細胞株における抗癌剤感受性とDNA二重鎖切断の修復に関する検討 (2010)
  • Author(s): 青木義朗
  • Organizer: 第110回日本外科学会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2010-04-09
• [Presentation] Mechanism of the DNA damage-induced focus formation of RAD51 (2010)
  • Author(s): Satoshi Tashiro
  • Organizer: The 6^<th> International Open Laboratory Workshop
  • Place of Presentation: 千葉市
  • Year and Date: 2010-03-24
• [Presentation] Tip60-dependent recruitment of ribonucleotide reductase at DNA damage sites is required for DNA repair during G1 phase (2009)
  • Author(s): 丹生田浩行
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] Mechanism of the DNA damage-induced focus formation of RAD51 (2009)
  • Author(s): 田代聡
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会・ワークショップ
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2009-12-10
• [Presentation] Control of homologous recombination by RNF20-dependent H2B ubiquitination (2009)
  • Author(s): 中村恭介
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2009-12-10
• [Presentation] ゲノム修復機構と染色体転座 (2009)
  • Author(s): 田代聡
  • Organizer: 第52回日本放射線影響学会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2009-11-11
• [Presentation] Artemisの動態制御におけるリン酸化の役割 (2009)
  • Author(s): 石合正道
  • Organizer: 第52回日本放射線影響学会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2009-11-11
• [Presentation] RNF20依存的H2Bユビキチン化による相同組換え機構の解析 (2009)
  • Author(s): 中村恭介
  • Organizer: 第52回日本放射線影響学会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2009-11-11
• [Presentation] SUMO化修飾システムによるゲノム修復蛋白質RAD51の機能制御 (2009)
  • Author(s): 島弘季
  • Organizer: 第34回中国地区放射線影響研究会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2009-07-29
• [Presentation] 「当時のカルテ」を用いた「AFIP返還被爆資料」の検証 (2009)
  • Author(s): 鎌田七男
  • Organizer: 第50回原子爆弾後障害研究会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2009-06-07
• [Presentation] Mechanism of chromosomal translocation involving the MLL gene (2009)
  • Author(s): Satoshi Tashiro
  • Organizer: International Symposium DNA Damage Response And Repair Mechanism
  • Place of Presentation: クレタ、ギリシャ
  • Year and Date: 2009-04-21
• [Remarks]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/cellbio/
• [Remarks]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/cellbio/