DNA合成に干渉する非コード配列での複製フォーク適応機構の研究

• Project Area: Functions of non-coding DNA region for genome integrity
• Project/Area Number: 26114714
• 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: Kyushu University
• Principal Investigator: 釣本 敏樹 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30163885)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: 複製フォーク / 脆弱配列 / 反復配列 / DNAポリメラーゼ

Outline of Annual Research Achievements

非コード領域は、脆弱部位、組換えホットスポット、へテロクロマチン、テロメア、セントロメア等、通常の配列と違う特性を持つ領域で、これらはDNA複製の進行に干渉する。染色体が安定に維持されるには、これら領域で複製フォークの機能適応が重要である。本課題ではDNA合成干渉の機能を持つヒトの非コード配列を単離する。さらにそのような配列でのヒト複製関連因子の挙動を解析し、ヒト細胞で非コード配列において複製フォークがどのようにして機能的適応をしているかを解明することを目的としている。
これまでに、脆弱配列、セントロメア、ウイルス由来の末端反復配列を、SV40ウイルス複製開始点を持つpcDNAベクターに挿入した。これらをSV40T抗原発現のヒト培養細胞に一過的に導入し、SV40複製開始点依存的な複製活性を制限酵素DpnIに対する感受性から測定した。その結果、脆弱領域由来のイントロン配列、セントロメア由来のアルフォイド配列、ウイルス由来の末端反復配列で複製能が約半分になる有為な複製干渉が見られた。
ウイルス由来の末端反復配列に関しては、ウイルス核抗原がこの配列に結合することが知られている。さらにこの核抗原は宿主複製因子RFCと強く結合する。我々は、この核抗原とRFCの結合が、複製クランプPCNAの効率のよい末端反復配列DNAへのロードディングに寄与することを示した。これは非コード配列に対してクランプが特異的にロードされることを示唆する。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Harvard Medical School(米国)
• [Journal Article] Rapid purification and characterization of mutant Origin Recognition Complexes in Saccharomyces cerevisiae. (2016)
  • Author(s): Kawakami H, Ohashi E, Tsurimoto T, and Katayama T.
  • Journal Title: Front. Microbiol. Volume: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conserved interaction of Ctf18-RFC with DNA polymerase ε is critical for maintenance of genome stability in saccharomyces cerevisiae. (2016)
  • Author(s): Okimoto H, Tanaka S, Araki H, Ohashi E, Tsurimoto T.
  • Journal Title: Genes Cells. Volume: in press Issue: 5 Pages: 482-491
  • DOI: 10.1111/gtc.12356
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Specific binding of eukaryotic ORC to DNA replication origins depends on highly conserved basic residues. (2015)
  • Author(s): Kawakami H, Ohashi E, Kanamoto S, Tsurimoto T, Katayama T.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 5 Issue: 1 Pages: 14929-14929
  • DOI: 10.1038/srep14929
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Short CCG repeat in huntingtin gene is an obstacle for replicative DNA polymerases, potentially hampering progression of replication fork. (2015)
  • Author(s): Le HP, Masuda Y, Tsurimoto T, Maki S, Katayama T, Furukohri A, Maki H.
  • Journal Title: Genes Cells. Volume: 10 Issue: 10 Pages: 817-833
  • DOI: 10.1111/gtc.12275
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Intramolecular Binding of the Rad9 C Terminus in the Checkpoint Clamp Rad9-Hus1-Rad1 Is Closely Linked with Its DNA Binding. (2015)
  • Author(s): Takeishi Y, Iwaya-Omi R, Ohashi E, Tsurimoto T.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 290 Issue: 32 Pages: 19923-19932
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.669002
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The POLD3 subunit of DNA polymerase δ can promote translesion synthesis independently of DNA polymerase ζ. (2015)
  • Author(s): Hirota K, Yoshikiyo K, Guilbaud G, Tsurimoto T, Murai J, Tsuda M, Phillips L, Narita T, Nishihara K, Kobayashi K, Yamada K, Nakamura J, Pommier Y, Lehmann, A, Sale J, Takeda S
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. Volume: 43 Issue: 3 Pages: 1671-1683
  • DOI: 10.1093/nar/gkv023
  • NAID: 120005825923
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Interaction between Rad9-Hus1-Rad1 and TopBP1 activates ATR-ATRIP and promotes TopBP1 recruitment to sites of UV-damage. (2014)
  • Author(s): Ohashi E, Takeishi Y, Ueda S, Tsurimoto T.
  • Journal Title: DNA Repair (Amst) Volume: 21 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1016/j.dnarep.2014.05.001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus LANA recruits the DNA polymerase clamp loader to mediate efficient replication and virus persistence. (2014)
  • Author(s): Sun Q, Tsurimoto T, Juillard F, Li L, Li S, De Leon Vazquez E, Chen S, Kaye K.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A. Volume: 111 Issue: 32 Pages: 11816-11821
  • DOI: 10.1073/pnas.1404219111
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Rad9 C末端によるチェックポイントクランプRad9-Hus1-Rad1の機能制御機構 (2015)
  • Author(s): Ohashi E, Takeishi Y, Tsurimoto T.
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会ワークショップ
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-12-03
  • Invited
• [Presentation] クランプ・ローダー系による進行障害時の複製フォークの機能制御 (2015)
  • Author(s): Tsurimoto T, Ohashi E, Fujisawa R, Takeishi Y
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会ワークショップ
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-12-01
  • Invited
• [Presentation] Rad9 C末端によるRad9-Hua1-Rad1(9-1-1)のDNA損傷応答制御機構 (2015)
  • Author(s): Ohashi E, Takeishi Y, Tsurimoto T.
  • Organizer: 第23回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • Place of Presentation: 焼津
  • Year and Date: 2015-10-19
• [Presentation] Polεに結合したCtf18-RFCのPCNAローディング過程の解析 (2015)
  • Author(s): Ryo Fujisawa, Ohashi E, Tsurimoto T.
  • Organizer: 第23回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • Place of Presentation: 焼津
  • Year and Date: 2015-10-19
• [Presentation] DNA損傷応答因子ATR-ATRIP, Rad9-Hus1-Rad1, TopBP1の3者間結合によるATR活性化機構 (2014)
  • Author(s): Ohashi E, Takeishi Y, Ueda S, Tsurimoto T
  • Organizer: 日本分子生物学会年会ワークショップ
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-27
  • Invited
• [Presentation] ヒトCtf18-RFCはPolεと複合体となって機能的にPCNAをロードする (2014)
  • Author(s): Fujisawa R, Tsrurimoto T
  • Organizer: 日本分子生物学会年会ワークショップ
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] 出芽酵母ORC複合体の分子内外クロストークの同定 (2014)
  • Author(s): Kawakami H, Kawanishi T, Ohashi E, Tsrurimoto T, Katayama T
  • Organizer: 日本分子生物学会年会ワークショップ
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] The C-terminal of Rad9 associates to the core ring structure of the checkpoint clamp, Rad9-Hus1-Rad1, and regulates its DNA binding activity. (2014)
  • Author(s): Takeishi Y, Ohashi E, Tsrurimoto T
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25
• [Presentation] Novel mechanisms of PCNA loader complexes to specify their functions. (2014)
  • Author(s): Tsurimoto T, Fujisawa R, Ohashi E, Tanaka S, Araki H, Sun Q, Kaye K
  • Organizer: The 9th 3R Symposium
  • Place of Presentation: Gotemba, Shizuoka Japan
  • Year and Date: 2014-11-20
  • Invited
• [Presentation] The ATR activation through the accumulation of the checkpoint factors and their interactions at the site of DNA damage (2014)
  • Author(s): Ohashi E, Takeishi Y, Tsrurimoto T
  • Organizer: The 9th 3R Symposium
  • Place of Presentation: Gotemba, Shizuoka Japan
  • Year and Date: 2014-11-20
• [Presentation] Interaction of Ctf18-RFC with DNA polymerase ε specifies their functional sites for the active PCNA loading (2014)
  • Author(s): Fujisawa R, Tsrurimoto T
  • Organizer: The 9th 3R Symposium
  • Place of Presentation: Gotemba, Shizuoka Japan
  • Year and Date: 2014-11-19