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2007 Fiscal Year Annual Research Report

紫外線によるDNA損傷の修復機構とユビキチン化の役割

Research Project

Project/Area Number 17310040
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

菅澤 薫  Kobe University, 自然科学系先端融合研究環バイオシグナル研究センター, 教授 (70202124)

Keywordsヌクレオチド除去修復 / 色素性乾皮症 / DNA損傷認識 / ユビキチン化 / XPC / UV-DDB
Research Abstract

ヌクレオチド除去修復(NER)のDNA損傷認識に必須であるXPCタンパク質が、細胞の紫外線照射に伴ってUV-DDB依存的に受ける可逆的ユビキチン化の意義を調べるため、既知の脱ユビキチン化酵素(DUB)をノックダウンするsiRNAライブラリーをスクリーニングしてXPCのDUB候補を得た。しかしながら、このDUBをノックダウンした場合でも細胞のNER活性に特に有意な変化は認められなかった。DUBの発現抑制が不完全であることに加えて、細胞内でユビキチン化されるXPCの割合が小さいため、UV-DDB非依存的なXPCによる直接的な損傷認識経路が主に働いていることが想定された。そこで、DDB2(XPE)を安定に過剰発現するヒト細胞株を樹立することにより、紫外線照射時のXPCのユビキチン化を大幅に亢進させることに成功した。この細胞を用いてより効率の良いDUBのノックダウン条件を探ると共に、紫外線損傷の修復活性や細胞応答に対するDUBノックダウンの影響を調べている。
一方我々は、XPCがユビキチン様タンパク質であるSUMOによる修飾を受けることを見出している。精製タンパク質を用いてXPCのSUMO化を試験管内で再構成することに成功し、この系を利用して少なくとも3か所のSUMO化部位を同定した。この3か所のリジン残基をすべてアルギニンに置換した変異XPCを安定に発現するヒト細胞株を作成したところ、紫外線照射後の(6-4)光産物の修復に遅延が認められた。SUMO化XPCと特異的に相互作用する因子の探索も含め、現在このメカニズムについて解析を進めている。

  • Research Products

    (13 results)

All 2008 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Xeroderma pigmentosum genes: functions inside and outside DNA repair.2008

    • Author(s)
      Kaoru Sugasawa
    • Journal Title

      Carcinogenesis 29

      Pages: 455-465

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo destabilization and functional defects of the xeroderma pigmentosum C protein caused by a pathogenic missense mutation.2007

    • Author(s)
      Gentaro Yasuda, et. al.
    • Journal Title

      Molecular and Cellular Biology 27

      Pages: 6606-6614

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sensing of DNA damage by XPC/Rad4: 0ne protein for many lesions.2007

    • Author(s)
      Kaoru Sugasawa and Fumio Hanaoka
    • Journal Title

      Nature Structural and Molecular Biology 14

      Pages: 887-888

  • [Presentation] ヌクレオチド除去修復因子の細胞内動態とその制御機構2008

    • Author(s)
      西良太郎, ほか
    • Organizer
      2007年度組換え・染色体再編ワークショップ・第19回DNA複製・分配ワークショップ
    • Place of Presentation
      伊豆
    • Year and Date
      2008-03-04
  • [Presentation] ヌクレオチド除去修復因子の細胞内動態とその制御機構の解析2007

    • Author(s)
      西良太郎, ほか
    • Organizer
      シンポジウム「DNA修復研究の最前線」.第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会(BMB2007)
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-13
  • [Presentation] ヌクレオチド除去修復における損傷認識とユビキチン化2007

    • Author(s)
      菅澤 薫, ほか
    • Organizer
      ワークショップ「ユビキチン化を介したゲノムダイナミクスの制御」.第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会(BMB2007)
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-13
  • [Presentation] DNA修復因子と転写調節因子のSUMO化による活性調節の構造的基盤2007

    • Author(s)
      白川昌宏, ほか
    • Organizer
      ワークショップ「ユビキチン化を介したゲノムダイナミクスの制御」.第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会(BMB2007)
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-13
  • [Presentation] ヌクレオチド除去修復におけるSUMO化の役割2007

    • Author(s)
      菅澤 薫
    • Organizer
      第5回SUMO研究集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-10-08
  • [Presentation] Repair of UV-induced DNA damage: the molecular mechanism preventing skincancer.2007

    • Author(s)
      Kaoru Sugasawa, et. al.
    • Organizer
      Symposium on "Genomic Instability" in The 66th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association.
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-10-03
  • [Presentation] ヌクレオチド除去修復に関わるユビキチン化とSUMO化2007

    • Author(s)
      菅澤 薫
    • Organizer
      国立遺伝学研究所研究集会「ユビキチン・SUMOによるDNA複製およびDNA修復系の制御」
    • Place of Presentation
      三島
    • Year and Date
      2007-09-27
  • [Presentation] Molecular mechanism promoting repair of UV-induced DNA damage.2007

    • Author(s)
      Kaoru Sugasawa
    • Organizer
      The 3rd Japan-US DNA Repair Meeting
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-05-08
  • [Presentation] Molecular mechanism of nucleotide excision repair as a defense againstcancer.2007

    • Author(s)
      Kaoru Sugasawa
    • Organizer
      International Conference on Cellular Responses to DNA Damage
    • Place of Presentation
      Hsin-Chu, Taiwan
    • Year and Date
      2007-04-26
  • [Book] Molecular Mechanisms of Xeroderma Pigmentosum (Ahmad, S. I. and Hanaoka, F. eds. )2008

    • Author(s)
      Kaoru Sugasawa
    • Publisher
      Landes Biosciences(In press)

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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