2017 Fiscal Year Annual Research Report
The role of Y-family polymerase in aberrant DNA replication and genomic instability
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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 | 複製ストレス / 発がん遺伝子 / Myc / 損傷乗り越えポリメラーゼ / MUS81 / ポリメラーゼ・イータ / 合成致死 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲノム情報の安定性にとってDNAの完全かつ円滑な複製は必須であるが、様々な要因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、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。中でも発がん遺伝子活性化が引き起こす複製ストレスへの細胞応答機構は発がん過程を解明し、有効な治療法を開発する上に重要であるが、その仕組みは十分明らかではない。私たちは発がん遺伝子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Polη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Polηの発現を抑制すると、c-Myc発現細胞は増殖が阻害され、G2期への蓄積、アポトーシスが強まった。また、Myc活性化によるDNA複製に関連するDSBの増加、複製フォーク停止を相乗的に促進した。また、Polηドミナント・ネガティブ変異体を過剰発現するとDSBを増加させ、変異体蛋白がDSBに局在した。さらに、この時のDSB形成がMUS81-EME2というS期特異的エンドヌクレアーゼによることを証明した。以上の知見は、PolηによるMyc誘導性複製ストレスを軽減して細胞生存を促進することを示している。また、PolηとMUS81-EME2による合成致死が新しい治療法の開発に利用できる可能性を示唆する。
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