2001 Fiscal Year Annual Research Report

哺乳類細胞における損傷乗り越えDNA複製の分子機構

Research Project

Project/Area Number	12143204
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	益谷央豪大阪大学, 細胞生体工学センター, 助手 (40241252)
Keywords	色素性乾皮症 / XPV / DNAポリメラーゼη / 損傷乗り越えDNA複製 / 忠実度
Research Abstract	種々の損傷を持つ鋳型DNA上でのpolηによるDNA合成反応にいて、反応速度論的解析を行い、その効率と忠実度を定量的に評価した。損傷を乗り越えて複製するためには、損傷に対してヌクレオチオドを重合し、さらに、損傷に対してヌクレオチドが重合されたものをDNAプライマーとして次のヌクレオチドを重合する必要がある。そこで、損傷に対してヌクレオチドを重合する反応および、さらに伸長する反応について解析した。polηは損傷のない鋳型DNAとほとんど同じ効率でCPDに対してヌクレオチドを重合し、また、伸長することができた。特筆すべき点として、損傷のない鋳型DNA上では、polηは鋳型のTに対してAを最もよく重合するものの、Gも重合しやすく、また、これを伸長してしまうが、CPD(T-T)に対しては、損傷のない場合に比べ10〜100倍高い忠実度で正しいヌクレオチドであるAを重合して伸長した。各損傷にするpolηの反応効率は、ヌクレオチドの重合効率、伸長効率ともに、CPD>AAF-G>APアナログの順であった。AAF-Gに対して、polηは正しいヌクレオチドであるCを選択的に重合し、Cが重合された場合に最も効率よく伸長反応を行った。これらの結果、polηは、AAF-Gのような嵩高い損傷を受けた塩基に対してもヌクレオチドの選択を持つことが示された。また、相補鎖形成の不可能なAPアナログに対しては、ヌクレオチドを重合はできるものの伸長反応の効率が著しく低下したことから、polηは伸長反応を行うに際し、損傷塩基と重合されたヌクレオチドの相補鎖形成を必要としていると考えられる。CPDだけではなく、AAF-Gに対しても正しいヌクレオチドを重合できたことから、polηはさらに広範なDNA損傷を乗り越え複製する可能性が示唆される。実際、エテノ付加塩基および酸化的損傷であるチミングリコールやサイクロプリンを乗り越えられることを確認している。

Research Products

(11 results)

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All Publications (11 results)

[Publications] Chiapperino, D. et al.: "Preferential misinocorporation of purine nucleotides by human DNA polymerase η opposite benzo[a]pyrene 7.8-diol 9.10-epoxide deoxyguanosine adducts"J.Biol.Chem.. (in press). (2002)
[Publications] Broughton, B.C. et al.: "Molecular analysis of mutations in DNA polymerase of in xeroderma pigmentosum variant patients"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 99. 815-820 (2002)
[Publications] Kuraoka, I. et al.: "Oxygen free-radical damage to DNA : translesion synthesis by human DNA polymerase η and resistance to exonuclease action at cyclopurine deoxynucleaside residues"J.Biol.Chem.. 276. 49283-49288 (2001)
[Publications] Matsuda, T. et al.: "Error rate and specificity of human and murin DNA polymerase η"J.Mol.Biol.. 312. 335-346 (2001)
[Publications] Levine, R.L. et al.: "Translesion DNA synthesis catalyzed by human pol η and pol κ across 1,N^6-ethenodeoxyadenosine"J.Biol.Chem.. 276. 18717-18721 (2001)
[Publications] Araki, M. et al.: "Centrosome protein centrin 2/caltractin 1 is part of the xeroderma pigmentosum group C complex that initiates global genome nucleotide excision repair"J.Biol.Chem.. 276. 18665-18672 (2001)
[Publications] Ishikawa, T. et al.: "Mutagenic and non-mutagenic bypass of DNA lesions by Drasophila DNA polymerases dpolη and dpol i"J.Biol.Chem.. 276. 15155-15163 (2001)
[Publications] Ura, K.et al.: "ATP-dependent chromatin remodeling facilitates nucleotide excision repair of UV-induced DNA lesions in synthetic dinucleosomes"EMBO J.. 20. 2004-2014 (2001)
[Publications] Kusumoto, R. et al.: "Diversity of the damage recognition step in the global genomic nucleotide exicision repair in vitro"Mutation Res.. 485. 219-227 (2001)
[Publications] Sugasawa, K. et al.: "A multistep damage recognition mechanism for global genomic nucleotide excision repair"Genes Dev.. 15. 507-521 (2001)
[Publications] Bebenck, K. et al.: "Proofreading of DNA polymerase η-dependent replication errors"J.Biol.Chem.. 276. 2317-2320 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

哺乳類細胞における損傷乗り越えDNA複製の分子機構

Principal Investigator

益谷 央豪 大阪大学, 細胞生体工学センター, 助手 (40241252)

Research Products

[Publications] Chiapperino, D. et al.: "Preferential misinocorporation of purine nucleotides by human DNA polymerase η opposite benzo[a]pyrene 7.8-diol 9.10-epoxide deoxyguanosine adducts"J.Biol.Chem.. (in press). (2002)

[Publications] Broughton, B.C. et al.: "Molecular analysis of mutations in DNA polymerase of in xeroderma pigmentosum variant patients"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 99. 815-820 (2002)

[Publications] Kuraoka, I. et al.: "Oxygen free-radical damage to DNA : translesion synthesis by human DNA polymerase η and resistance to exonuclease action at cyclopurine deoxynucleaside residues"J.Biol.Chem.. 276. 49283-49288 (2001)

[Publications] Matsuda, T. et al.: "Error rate and specificity of human and murin DNA polymerase η"J.Mol.Biol.. 312. 335-346 (2001)

[Publications] Levine, R.L. et al.: "Translesion DNA synthesis catalyzed by human pol η and pol κ across 1,N^6-ethenodeoxyadenosine"J.Biol.Chem.. 276. 18717-18721 (2001)

[Publications] Araki, M. et al.: "Centrosome protein centrin 2/caltractin 1 is part of the xeroderma pigmentosum group C complex that initiates global genome nucleotide excision repair"J.Biol.Chem.. 276. 18665-18672 (2001)

[Publications] Ishikawa, T. et al.: "Mutagenic and non-mutagenic bypass of DNA lesions by Drasophila DNA polymerases dpolη and dpol i"J.Biol.Chem.. 276. 15155-15163 (2001)

[Publications] Ura, K.et al.: "ATP-dependent chromatin remodeling facilitates nucleotide excision repair of UV-induced DNA lesions in synthetic dinucleosomes"EMBO J.. 20. 2004-2014 (2001)

[Publications] Kusumoto, R. et al.: "Diversity of the damage recognition step in the global genomic nucleotide exicision repair in vitro"Mutation Res.. 485. 219-227 (2001)

[Publications] Sugasawa, K. et al.: "A multistep damage recognition mechanism for global genomic nucleotide excision repair"Genes Dev.. 15. 507-521 (2001)

[Publications] Bebenck, K. et al.: "Proofreading of DNA polymerase η-dependent replication errors"J.Biol.Chem.. 276. 2317-2320 (2001)

益谷央豪大阪大学, 細胞生体工学センター, 助手 (40241252)