2002 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, 生命機能研究科, 助手 (40241252)
Keywords	色素性乾皮症 / XPV / 損傷乗り越えDNA複製 / DNAポリメラーゼη / 突然変異
Research Abstract	色素性乾皮症バリアント群の責任遺伝子産物であるヒトのDNAポリメラーゼηによる損傷乗り越えDNA複製反応について詳細な解析を行った。様々な損傷の乗り越え複製反応の忠実度について検討し、DNAポリメラーゼηは、チミン塩基の損傷にはアデニンを、グアニン塩基の損傷にはシトシンを、最も効率よく重合し、また、これらの正しいヌクレオチドを重合した場合には、引き続き次のヌクレオチドを重合して損傷を乗り越えてDNA合成反応を行えることを明らかにした。これらの解析により、DNAポリメラーゼηは、広範な種類のDNA損傷に対応し、これらの損傷によるDNA鎖切断や突然変異の誘発を抑制し得ることを示した。一方、損傷の無いDNA上では、DNAポリメラーゼηは、非常に誤りを犯しやすいことも明らかにした。 DNAポリメラーゼηの機能構造相関について明らかにするために、種々の変異タンパク質を作成して、その活性について検討した。全長713アミノ酸のうち、C末側の200アミノ酸はDNAポリメラーゼ活性には不要であるが、細胞内での核への局在に必要であることを明らかにした。また、生物種間で比較的良く保存されている7つの領域(A〜G)に点突然変異を導入したところ、多くの変異タンパク質で活性の著しい低下が認められた。さらに、F及びG領域の変異タンパク質について詳細に解析した結果、これらの領域が、鋳型DNA及び基質ヌクレオチドとの結合に関わっていることも明らかにした。 DNAポリメラーゼηを完全に欠失させたもの及びF領域を破壊したものについてマウスES細胞のターゲティングを行い、両系統ともに、ヘテロ個体の作出を完了した。現在、ホモ個体の作出を行っており、今後、これらの個体を用いて、損傷乗り越え複製機構と他の修復系と関連などのこれまでは困難であった解析が可能となると期待される。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Shimizu, M., et al.: "Erroneous incorporation of oxidized DNA precursors by Y-family DNA polymerases"EMBO Reports. 4. 269-273 (2003)
[Publications] Bassett, E., et al.: "Frameshifts and deletions during in vitro translesion synthesis past Pt-DNA adducts by DNA polymerase β and η"DNA Repair. 1. 1003-1016 (2002)
[Publications] Yamada, A., et al.: "Detection of reduced RNA synthesis in UV-irradiated Cockayne syndrome group B cells using an isolated nuclear system"Biochim.Biophys.Acta. 1592. 129-134 (2002)
[Publications] Uchida, A., et al.: "The carboxy-terminal domain of the XPC protein plays a crucial role in nucleotide excision repair through interactions with transcription factor IIH"DNA Repair. 1. 449-461 (2002)
[Publications] Kusumoto, R., et al.: "Translesion synthesis by human DNA polymerase η across thymine glycol lesions"Biochemistry. 41. 6090-6099 (2002)
[Publications] Chiapperino, D., et al.: "Preferential misincorporation of purine nucleotides by human DNA polymerase η opposite benzo[a]pyrene 7,8-diol 9,10-epoxide deoxyguanosine adducts"J.Biol.Chem.. 277. 11765-11771 (2002)

2002 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, 生命機能研究科, 助手 (40241252)

Research Products

[Publications] Shimizu, M., et al.: "Erroneous incorporation of oxidized DNA precursors by Y-family DNA polymerases"EMBO Reports. 4. 269-273 (2003)

[Publications] Bassett, E., et al.: "Frameshifts and deletions during in vitro translesion synthesis past Pt-DNA adducts by DNA polymerase β and η"DNA Repair. 1. 1003-1016 (2002)

[Publications] Yamada, A., et al.: "Detection of reduced RNA synthesis in UV-irradiated Cockayne syndrome group B cells using an isolated nuclear system"Biochim.Biophys.Acta. 1592. 129-134 (2002)

[Publications] Uchida, A., et al.: "The carboxy-terminal domain of the XPC protein plays a crucial role in nucleotide excision repair through interactions with transcription factor IIH"DNA Repair. 1. 449-461 (2002)

[Publications] Kusumoto, R., et al.: "Translesion synthesis by human DNA polymerase η across thymine glycol lesions"Biochemistry. 41. 6090-6099 (2002)

[Publications] Chiapperino, D., et al.: "Preferential misincorporation of purine nucleotides by human DNA polymerase η opposite benzo[a]pyrene 7,8-diol 9,10-epoxide deoxyguanosine adducts"J.Biol.Chem.. 277. 11765-11771 (2002)

益谷央豪大阪大学, 生命機能研究科, 助手 (40241252)