Interactome analysis after induction of DNA damage in human cells

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K11639
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 黒谷 賢一 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 特任講師 (10402778)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡 泰由 名古屋大学, 環境医学研究所, 講師 (60762383) ; 荻 朋男 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (80508317) ; 嶋田 繭子 名古屋大学, 環境医学研究所, 技術補佐員 (80623834) ; 唐田 清伸 名古屋大学, 環境医学研究所, 客員研究者 (90345017) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: DNA損傷応答 / インタラクトーム解析

Outline of Annual Research Achievements

DNA損傷応答 (DNA damage response, DDR)はゲノムの安定化に極めて重要な反応である。DDR蛋白質の細胞内での機能を理解するためには、蛋白質-蛋白質間の相互作用 (Protein-protein interaction, PPI)ネットワークを詳細に知る必要がある。本研究では、精密質量分析装置を利用した、ヒト細胞におけるDDR蛋白質のインタラクトーム解析を実施する。新規のDDR蛋白質の同定ならびにその機能解析を実施することで、DDRの理解を深めることを目的とする。
2020年度は、DNA損傷後のRNAポリメラーゼII (RNAPII)の最大サブユニットであるPOLR2A/RPB1のインタラクトーム解析を実施した。RPB1はC末端領域にYSPTSPS の7アミノ酸からなる繰り返し配列 (CTDリピート)を持っているが、このCTDリピートは、転写反応中に可逆的なリン酸化を受けることが知られている。その中で、転写伸張中のRPB1はCTDの2番目のSer残基がリン酸化される。そこで、転写伸張中のRPB1のインタラクトーム解析を実施するため、CTDの2番目のSer残基のリン酸化型RPB1 (RPB1-Ser2)を特異的に認識する抗体を用いて免疫沈降を行い、プロテオーム解析サンプルを作製した。また、ERCC6/CSBは、コケイン症候群の疾患関連遺伝子であり、転写共役型ヌクレオチド除去修復に関与することが知られている。そこで、CRISPR-Cas9ゲノム編集技術により作製したCSB欠損細胞を用いて、RPB1のインタラクトーム解析を実施した。その結果、DNA損傷特異的に、RPB1-Ser2がPAF1複合体 (PAF1C)と相互作用すること、その相互作用がCSB依存的であることが明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] Host-parasite tissue adhesion by a secreted type of β-1,4-glucanase in the parasitic plant Phtheirospermum japonicum (2020)
  • Author(s): Kurotani Ken-ichi、Wakatake Takanori、Ichihashi Yasunori、Okayasu Koji、Sawai Yu、Ogawa Satoshi、Cui Songkui、Suzuki Takamasa、Shirasu Ken、Notaguchi Michitaka
  • Journal Title: Communications Biology Volume: 3 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s42003-020-01143-5
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cell-cell adhesion in plant grafting is facilitated by β-1,4-glucanases (2020)
  • Author(s): Notaguchi Michitaka、Kurotani Ken-ichi、Sato Yoshikatsu、Tabata Ryo、Kawakatsu Yaichi、Okayasu Koji、Sawai Yu、Okada Ryo、Asahina Masashi、Ichihashi Yasunori、Shirasu Ken、Suzuki Takamasa、Niwa Masaki、Higashiyama Tetsuya
  • Journal Title: Science Volume: 369 Pages: 698～702
  • DOI: 10.1126/science.abc3710
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-quality sugar production by osgcs1 rice (2020)
  • Author(s): Honma Yujiro、Adhikari Prakash Babu、Kuwata Keiko、Kagenishi Tomoko、Yokawa Ken、Notaguchi Michitaka、Kurotani Kenichi、Toda Erika、Bessho-Uehara Kanako、Liu Xiaoyan、Zhu Shaowei、Wu Xiaoyan、Kasahara Ryushiro D.
  • Journal Title: Communications Biology Volume: 3 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s42003-020-01329-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Remarks] 名古屋大学生物機能開発利用研究センター 生物産業創出研究室HP
  • URL: http://bbc.agr.nagoya-u.ac.jp/~graft/index.html