2011 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子改変マウスを利用した損傷乗り越え型ＤＮＡポリメラーゼの機能解析
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22249005
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| Research Institution | Gakushuin University |
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Principal Investigator |
花岡 文雄 学習院大学, 理学部, 教授 (50012670)
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| Keywords | DNA損傷トレランス / 損傷乗り越え複製 / TLSポリメラーゼ / DNAポリメラーゼ・イータ / REV1 / 紫外線感受性 / 突然変異 |
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| Research Abstract |
研究代表者は、DNA損傷トレランスにおける複数の損傷乗り越え型DNAポリメラーゼ（TLSポリメラーゼ）の機能を明らかにするために、TLSポリメラーゼ遺伝子の改変マウスを利用し、以下の研究を進めた。
(1) PolηとREV1との相互作用の意義について：REV1はPolη、Polι、PolκなどのYファミリーポリメラーゼやBファミリーポリメラーゼの一つではあるが同じくTLS活性を持つPolζとも相互作用する。これらのタンパク質間相互作用の生理的意義を知るために、ポリメラーゼ活性あるいはREV1との相互作用活性を欠損したマウスPolηが細胞の紫外線感受性に与える影響を解析した。Polη、Polι、Polκの単独、二重あるいは三重ノックアウトマウス由来繊維芽細胞（MEF）に、REV1との相互作用部位あるいは触媒活性部位に変異を有するマウスPolηを発現させる実験系を構築し、紫外線感受性と突然変異の誘発率を調べた。その結果、PolηがTLSを出来ない場合、REV1というもう一つ別のTLSポリメラーゼを介してPolκが紫外線損傷を誤りがちに乗り越える経路の存在が示唆された。
(2) PolζとREV1との相互作用の生理的な意義について：(1)に述べたように、PolζもREV1と相互作用する。ベンゾピレンを特定のグアニンに付加させたプラスミド（BPDE-dG）をMEFに導入させる系を用いて、PolζとREV1との相互作用の生理的な意義を調べた。野生型MEFでは、BPDE-dG のTLSは効率よく起きるが、GからTへのトランスバージョンが高頻度で起きた。REV1をノックアウトすると、TLSの効率も、GからTへのトランスバージョンも低下した。Polη、Polι、Polκの三重ノックアウトMEFを用いた実験から、上記の変異にはPolζとREV1との相互作用が重要であることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
TLSポリメラーゼ遺伝子の改変マウスが得られ、そこからのMEFも出揃ってきて、ようやく順調に実験が進められるようになってきた。紫外線感受性の測定や突然変異率の測定などは軌道に乗っているので、スムーズにデータの取得が出来ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで主として細胞レベルで明らかとなったことを踏まえて、現象をさらに掘り下げて分子レベルで理解できるようにしていきたい。一方、各種ノックアウトマウスを用いた個体レベルでの研究も展開していきたい。
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[Journal Article] The molecular basis of CRL4DDB2/CSA ubiquitin ligase architecture, targeting, and activation2011
Author(s)
Fischer, E. S., Scrima, A., Böhm, K., Matsumoto, S., Lingaraju, G. M., Faty, M., Yasuda, T., Cavadini, S., Wakasugi, M., Hanaoka, F., Iwai, S., Sugasawa, K., and Thomä, N. H
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Journal Title
Cell
Volume: 147
Pages: 1024-1039
DOI
Peer Reviewed
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