1999 Fiscal Year Annual Research Report
RecQファミリーヘリカーゼを中心にした癌化、老化の基礎研究
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11307055
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
榎本 武美 東北大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (80107383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
益子 高 東北大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30157200)
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| Keywords | RecQファミリー / ヘリカーゼ / ワーナー症候群 / ブルーム症候群 / 癌化 / 老化 / 酵母Sgs1 |
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| Research Abstract |
本研究は、高等真核細胞とともに出芽酵母を使って解析し、RecQファミリーヘリカーゼが関与するDNA修復、組換えの機構を明らかにすることにより、ブルーム症候群の染色体不安定化による癌の多発機構、ワーナー症候群の老化促進機構の分子レベルでの解明をめざした。
酵母を用いた解析により、酵母のRecQホモローダ、Sgs1には、ヘリカーゼ活性を必要とする機能と必要としない機能があることが明らかになった。また、ミスセンス変異や、欠失変異の解析から、ヘリカーゼドメインだけでなく、N末に近い領域の重要性が明らかになった。さらに、Sgs1にはDNAの組換えを抑制する機能と、DNAの傷害時に組換えを促進する機能があることがわかった。
抗体を用いた解析から、ブルーム症候群原因遺伝子産物(BLM)が核内で特殊な構造体を形成し、この構造体の形成にSUMO-1化が関与する可能性があることが明らかになった。さらに、酵母のtwo-hybrid系を用いて、ワーナー症候群原因遺伝子産物(WRN)と相互作用するタンパク質(Werner interacting protein 1)をコードする新規な遺伝子WIP1をクローニングした。このWIP1とWRNの結合は抗体を用いた免疫沈降でも確認することができ、また、両者の核内の局在が一致した。WIP1遺伝子は酵母にも存在することから、yWIP1遺伝子の破壊株を作製した。破壊株はWS細胞と同様に分裂寿命が短縮し、この短縮は軽微なものであった。一方、WRNの相同遺伝子であるSGS1を破壊すると分裂寿命が短縮することが知られていたが、WIP1とSGS1の両者を破壊すると分裂寿命の短縮のレベルがWIP1遺伝子単独破壊株のレベルに近づき、短縮の程度が軽減した。さらに、yWIP1遺伝子を破壊することにより、SGS1遺伝子破壊株のMMS感受性が軽減することが明らかになり、yWip1とSgs1が機能的にも関係していることが明らかになった。
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[Publications] Miwa Siratori: "Detection by epitope-defined monoclonal antibodies of Werner DNA helicases in nucleoplasm and their upregulation by cell transformation and immortalization"Journal of Cell Biology. 144. 1-9 (1999)
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[Publications] Kaori Hara: "Malignant transformation of NIH3T3 cells by overexpression of early lymphocyte activation antigen CD98"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 262. 720-725 (1999)
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[Publications] Yasuhiro Matsumoto: "Identification and Immunological Characterization of a Novel 40-kDa Protein Linked to CD98 Antigen"Cell Structure and Function. 24. 217-226 (1999)
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[Publications] Fumitoshi Onoda: "Elevation of sister chromatid exchange in Saccharomyces cerevisiae sgs1 disruptants and the relevance of the disruptants as a system to evaluate mutations in Bloom's syndrome gene"Mutation Research. (in press).
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[Publications] Takao Shishido: "Colocalization of GP/125CD98 with tropumyosin isoforms at the cell-cell adhesion boundary"Journal of Biochemistry. (in press).
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[Publications] Takao Shishido: "Transformation of Balb3T3 cells caused by overexpression of rat CD98 heavy chain (HC) requires its association with light chain: Missense mutation in a cysteine residue of CD98HC eliminates its transforming activity"Int. J. Cancer. (in press).
