ニワトリ細胞株DT40の遺伝子破壊による、DNA損傷への応答機構の網羅的解析

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20241012
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 武田 俊一 Kyoto University, 医学研究科, 教授 (60188191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 茂木 章 京都大学, 医学研究科, 助教 (80452332)
• Keywords: DNA修復 / 変異 / 化審法 / 有害化学物質 / ハイスループットスクリーニング

Research Abstract

#ニワトリDT40細胞株を使った、変異原をハイスループットにスクリーニングする実験手法の構築(論文投稿中)
毎年1,000種類以上の化学物質が、新たに産業界に導入される。化学物質の変異原を検出する為に、日本の化学物質審査規制法(化審法)は、エームステスト(Ames test、細菌の復帰突然変異の検出)を使うことを定めている。エームステストには、擬陽性が多い。そして、エームステストは、フレームシフトを起こす変異原しか検出できず、DNA切断を起こす変異原を検出できない。よって、変異原性がある化学物質のなかの半分しか、その変異原性を検出できない。すなわち偽陰性も多い、という問題がある。化学物質の変異原を検出する為に、化審法で定められた、もう1つの方法は、小核テスト(ヒト細胞の染色体断裂を細胞核の形態観察にて検出)である。この手法も、擬陽性が多い。さらに、染色体断裂を誘導する化学物質しか、その変異原性を検出できないという擬陰性問題もある。
これまでの、変異原性を検出するバイオアッセイでは、すべて、"野生型"(=DNA修復機能が正常)細胞が使われている。この手法には、以下の問題がある。野生型細胞は、化学物質が作ったDNA損傷をすぐに修復できることである。ゆえに、野生型細胞を使う限り、そのバイオアッセイの感度には限界がある。
感度を上昇させる為に、我々はDNA修復欠損株を使うことを提案する。そして、化学物質に曝露したときに、DNA修復欠損株と野生株とのあいだで、化学物質への応答に差異があれば、それは、化学物質のDNA毒性(変異原性)を反影していると言える。我々は、以上のアイデアに基き、変異原をハイスループットにスクリーニングする実験手法を樹立した。

Research Products

• [Journal Article] Cohesin associates with spindle poles in a mitosis-specific manner and functions in spindle assembly in vertebrate cells. (2009)
  • Author(s): Kong X, Ball AR, Jr., Sonoda E, Feng J. Takeda S, Fukagawa T, Yen TJ, Yokomori K
  • Journal Title: Mol Cell Biol 20 Pages: 1289-1301
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Vital Link between the Ubiquitin-Proteasome Pathway and DNA Repair : Impact on Cancer Therapy. (2009)
  • Author(s): Motegi A, Murakawa Y, Takeda S.
  • Journal Title: Cancer Lett
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic evidence for single-strand lesions initiating Nbsl-dependent homologous recombination in diversification of Ig V in chicken B lymphocytes. (2009)
  • Author(s): Nakahara M, Sonoda E, Nojima K, Sale JE, Takenaka K, Kikuchi K, Taniguchi Y, Nakamura K, Sumlitomo Y, Bree RT, Lowndes NF, Takeda S.
  • Journal Title: PLoS Genet 5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An ATM and ATR dependent checkpoint inactivates spindle assembly by targeting CEP63. (2009)
  • Author(s): Smith E, Dejsuphong D, Balestrini A, Hampel M, Lenz C, Vindigni A, Takeda S, Costanzo V.
  • Journal Title: Nat Cell Biol 11 Pages: 278-285
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic Evidence That the Non-homologous End-joining Repair Pathway Is Involved in LINE Retrotransposition. (2009)
  • Author(s): Suzuki J, Yamaguchi K, Kajikawa M, Ichiyanagi K, Adachi N, Koyama H, Takeda S, Okada N.
  • Journal Title: PLoS Genet
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ku70 prevents genome instability resulting from heterozygosity of the telomei-ase RNA component in a vertebrate tumour line. (2008)
  • Author(s): Faure V, Wenner T, Cooley C, Bourke E, Farr CJ, Takeda S, Morrison CG
  • Journal Title: DNA Repair (Amst) 7 Pages: 713-724
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DNA damage response protein ASCIZ links base excision repair with immunoglobulin gene conversion. (2008)
  • Author(s): Oka H, Sakai W, Sonoda E, Nakamura J, Asagoshi K, Wilson SH, Kobaysashi M, Yamamoto K, Hcierhorst J, Takeda S, Taniguchi Y
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Comraun 371 Pages: 225-229
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Single stranded DNA binding protein hSSB1 is critical for genomic stability. (2008)
  • Author(s): Richard D. Bolderson, E. Cubeddu L, Wadsworth RIN, Savage K, Sharma GG, Nicolette ML, Tsvetanov S. Mellwraith MJ, Pandita R, Takeda S, Hay TT, Gautier J, West SC, Paull TT, Pandital TK, White MF, Khanna KK
  • Journal Title: Nature 453 Pages: 677-681
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The 9-1-1 DNA clamp is required for immunoglobulin gene conversion. (2008)
  • Author(s): Saberi A, Nakahara M, Sale JE, Kikuchi K, Arakawa H, Buerstedde J-H, Takeda S, Sonoda E.
  • Journal Title: Mol Cell Biol 28 Pages: 6113-6122
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] KU70/80, DNA-PKcs, and Artemis are essential for the rapid induction of apoptosis after massive DSB formation. (2008)
  • Author(s): Abe T, Ishiai H, Hosnno Y. Yoshimura A, Tada S, Adachi N. Koyama H, Takata H, Takeda S. Enomoto T, Seki M
  • Journal Title: Cell Signal 20 Pages: 1978-1985
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PARP-1 ensures the modulation of replication fork progression by homologous recombination on damaged DNA. (2008)
  • Author(s): Sugimura K, Takebayashi S, Taguchi H, Takeda S, Okuraura K
  • Journal Title: J Cell Biol 183 Pages: 1203-1212
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cyclin-dependent kinases and cell-cycle transitions : does one fit all? (2008)
  • Author(s): Hochegger H, Takeda S, Hunt T.
  • Journal Title: Nat Rev Mol Cell Biol (Review) 9 Pages: 910-916
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Analysis of Genome Maintenance Using Chemical Genetics (2009)
  • Author(s): 武田俊一
  • Organizer: 金沢がん生物学国際シンポジウム2009
  • Place of Presentation: 金沢(石川)
  • Year and Date: 2009-02-19
• [Presentation] A Critical Role for the Ubiquitin-Conjugating Enzymes Ubcl3 and RNF8 in Homologous Recombination (2009)
  • Author(s): Takeda S
  • Organizer: Gordon Research Conference
  • Place of Presentation: Ventura (アメリカ)
  • Year and Date: 2009-02-10
• [Presentation] ニワトリByンパ細胞を使ったDNA損傷応答機構の遺伝学的解析 (2008)
  • Author(s): 武田俊一
  • Organizer: 放射線防護センターシンポジウム
  • Place of Presentation: 稲毛(千葉)
  • Year and Date: 2008-12-16
• [Presentation] A critical role for the ubiquitin-conjugating enzymes Ubcl3 and RNF8 in homologous recombination (2008)
  • Author(s): 武田俊一
  • Organizer: 3R Symposium 2008
  • Place of Presentation: つま恋(静岡)
  • Year and Date: 2008-10-30
• [Presentation] A critical role for the ubiquitin-conjugating enzymes Ubc13 and RNF8 in homologous recombination (2008)
  • Author(s): Takeda S
  • Organizer: Genome Stability in Health and Disease
  • Place of Presentation: Tel Aviv (イスラエル)
  • Year and Date: 2008-09-23
• [Presentation] Collaboration of BRCA1 and CtIP in cellular tolerance to topoisomerase poisons (2008)
  • Author(s): Takeda S
  • Organizer: Gordon Research Conference
  • Place of Presentation: Oxford (イギリス)
  • Year and Date: 2008-07-22
• [Presentation] The role of anti-recombination in replication-fork collapse (2008)
  • Author(s): Takeda S
  • Organizer: Molecular and Clinical Mechanisms in Bloom's Syndomeand Related Diosorders
  • Place of Presentation: Chicago (アメリカ)
  • Year and Date: 2008-05-28
• [Presentation] Multiple functions of Mrell/Rad50/Nbs1 complex (2008)
  • Author(s): Takeda S
  • Organizer: 2008 EMBO Recombination Mechamisms
  • Place of Presentation: II Ciocco (イタリア)
  • Year and Date: 2008-05-20