2015 Fiscal Year Research-status Report
DNA複製異常とゲノム不安定性におけるY-familyポリメラーゼの作用
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15K06826
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
山下 孝之 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (10166671)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | DNA複製ストレス / 発がん遺伝子 / c-Myc遺伝子 / ゲノム不安定性 / Yファミリー・ポリメラーゼ / 損傷乗り越えDNA合成 / ポリメラーゼeta(Pol-eta) |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAの完全かつ円滑な複製はゲノム情報の維持に必須である。一方、DNAは常に環境因子や細胞代謝産物から損傷を受け、これが複製フォーク進行の遅延や停止を引き起こす。これらは「複製ストレス」と総称され、DNA二重鎖切断(DSB)やゲノム不安定性の原因となる。最近の研究において、進行阻害された複製フォークを安定化し進行を再開させる分子機構の解明が注目を集めている。複製ストレスの発生要因として特に興味深く重要であるのは、発がん遺伝子の活性化である。これはDNA複製動態の異常に伴って複製ストレスを生じ、ゲノム不安定性を介して腫瘍形成を促進する原因として注目を集めている。しかし、その発生や細胞応答に関する分子機構は十分明らかではない。今回、私たちは薬剤処理によって発がん遺伝子c-Mycを活性し複製ストレスを誘導できるモデル細胞系を用いて、Yファミリー損傷乗り越えDNAポリメラーゼ(Y-Pol)の役割を解明することを目的に解析を行った。その結果、Y-Polメンバーの中でもPol-etaが特異的にc-Mycによる複製ストレスの軽減に重要な役割を果たすことを見出した。RNA干渉法によってPol-etaの発現を抑制すると、c-Myc発現細胞は増殖が阻害され、G2/M期への蓄積が強まった。また、複製フォークの阻害、DSBの増加、ゲノム不安定性を示す小核形成の亢進が観察された。また、ポリメラーゼ活性を喪失したPol_変異体を過剰発現するとDSBを増加させ、変異体蛋白がDSBに局在することが示された。また、Pol_の集積する核内フォーカスはlate SからG2期の細胞で増加しており、複製タイミングが遅い染色体脆弱部位の複製に関与する可能性が考えられる。以上の知見は、Pol-etaが発がん性複製ストレスによるゲノム不安定性を軽減するという新たな機能を示唆する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
c-Myc遺伝子が誘導するPol-etaの関与については、RNA干渉やドミナント・ネガティブ変異体を用いて、信頼性のあるデータが得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)Pol-etaが細胞周期のどのタイミングで作用しているのか？
(2)Pol-etaの働きとその他のfork restartとの関係性。
(3)他のモデル細胞系や発がん遺伝子についての検討。
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| Causes of Carryover |
旅費や消耗品費用が予想よりも少額で済ます事ができた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２８年度の研究費が交付されるまでの消耗品の購入に使用する。
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Research Products
(2 results)
