2023 Fiscal Year Annual Research Report
Cellular responses to DNA double-strand breaks caused by transcription stress
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21K12245
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| Research Institution | Kanazawa Medical University |
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Principal Investigator |
逆井 良 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (10549950)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西 良太郎 東京工科大学, 応用生物学部, 准教授 (80446525)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | DNA二本鎖切断 / 転写 / カンプトテシン / DNAトポイソメラーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAトポイソメラーゼI（Top1）の阻害剤であるカンプトテシン（CPT）で細胞を処理することで、Top1がDNAに共有結合したTop1-DNA protein crosslink（Top1-DPC）が蓄積する。Top1-DPCは転写を抑制し、転写と関連したDNA二本鎖切断（transcription-coupled DSB：tc-DSB）が生じることが分かっている。しかし、tc-DSBの発生・修復機序は不明である。我々はDNAヘリカーゼであるRecQL5がtc-DSBの発生を抑制することを見出しており、RecQL5の解析を中心に、tc-DSBの生成及び修復機構を解明することが本研究の目的である。
これまでの解析から、RecQL5のヘリカーゼ活性がtc-DSBの抑制に必須であることと、転写共役ヌクレオチド除去修復（TC-NER）の因子がtc-DSB生成に関わることが分かっており、RecQL5で解消されうるDNAの二次構造が原因で、TC-NER経路によりtc-DSBが誘導されると考えられる。Top1-DPCにより転写が停止した際に生じるDNAの二次構造として、DNA-RNA hybridを持つR-loopが考えられる。そこで、DNA-RNA hybrid構造を解消するRNaseH1を過剰発現する細胞で解析したところ、tc-DSB生成の抑制が見られた。また、TC-NER経路のヌクレアーゼであるXPF/XPGがtc-DSB生成に関与することも示唆された。さらに、RecQL5およびTC-NER因子は、それぞれ独立して転写停止部位にリクルートされることも示唆された。一方、tc-DSBの修復では、NHEJ経路の寄与が部分的であり、代替経路の存在が示唆されていた。そこで、NHEJ以外の経路を同定するために解析を進めているが、現在までのところ同定には至っていない。
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Research Products
(3 results)
