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2012 Fiscal Year Annual Research Report

タンパク質のマルチ翻訳後修飾による損傷乗り越えDNA複製の制御

Research Project

Project/Area Number 22310034
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

益谷 央豪  名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (40241252)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
KeywordsDNA損傷 / DNA複製 / DNA修復 / タンパク質翻訳後修飾 / タンパク質間相互作用
Research Abstract

PCNAのマルチユビキチン化の分子機構と生理的意義の解析を行った。損傷乗り越え複製ポリメラーゼはPCNAのモノユビキチン化により制御され、また、テンプレートスイッチと呼ばれる機構はPCNAのポリユビキチン化により制御されると考えられている。モノユビキチン化はRAD6-RAD18により担われ、ポリユビキチン化はRAD6-RAD18に加えてMMS2-UBC13とHLTFが関与する。その分子機構について解析を行った結果、HLTFはE2上にポリユビキチン鎖を形成する酵素であり、モノのみならずポリユビキチン化についても、PCNAをユビキチン化するE3はRAD18であることを明らかにした。この成果により、損傷乗り越え複製とテンプレート・スイッチが、従来想定されていた上流と下流の関係ではなく、独立に制御されうるものであることが示された。一方で、164番目のリジンをアルギニンに置換したPCNA[K164R]変異体を安定に発現した細胞株のDNA損傷後の複製について解析を進めた。この細胞株では、紫外線照射後のPCNAのモノユビキチン化は起こり、Polhのフォーカス形成も認められ、Polhによる損傷乗り越え複製は行われていると考えられる。ところが、この細胞株では、紫外線照射後のS機の進行の遅延が認められた。以上の結果より、PCNAのマルチユビキチン化により活性化される未知の損傷DNAを複製するメカニズムを解析する基盤を構築できたと考える。さらに、PolhのC末欠失体を発現させた細胞の紫外線感受性を検出した。PCNA及びPolhの翻訳後修飾の生理的意義と分子機構の解明に貢献できたと考える。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] En bloc transfer of polyubiquitin chains to PCNA in vitro is mediated by two different human E2-E3 pairs.2012

    • Author(s)
      Masuda Y., et al.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 40 Pages: 10394-10407

    • DOI

      PMID: 22904075

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human DNA polymerase η and its regulatory mechanisms.2012

    • Author(s)
      Masutani C.
    • Journal Title

      Genes and Environment

      Volume: 34 Pages: 63-69

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒト細胞におけるモノユビキチン化PCNAによるDNA損傷トレランス制御機構2013

    • Author(s)
      金尾梨絵, 花岡文雄, 益谷央豪
    • Organizer
      日本薬学会第133回年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130300
  • [Presentation] PCNAの翻訳後修飾によるDNA損傷トレランス制御機構の解析2012

    • Author(s)
      金尾梨絵、他
    • Organizer
      35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] 複製後修復におけるクロマチン構造の解析2012

    • Author(s)
      新美敦子、他
    • Organizer
      35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] 酸化ストレスによって誘導されるPCNAのユビキチン化の制御機構と生理的意義2012

    • Author(s)
      柏葉脩一郎、他
    • Organizer
      35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] Y-familiy DNAポリメラーゼは、発がんシグナルが誘導するDNA再複製に関与する2012

    • Author(s)
      関本隆志、他
    • Organizer
      35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] ヒトPCNAのポリユビキチン化の新規分子機構2012

    • Author(s)
      増田雄司、他
    • Organizer
      35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] En bloc transfer of poly-ubiquitin chains to PCNA in vitro, implication in regulation of post-replication repair pathway.2012

    • Author(s)
      Masuda Y., et al.
    • Organizer
      28th RBC-NIRS International Symposium
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20121129-20121130
  • [Presentation] Regulation of DNA damage tolerance by PCNA post-translational modifications in human cells.2012

    • Author(s)
      Kanao R., et al.
    • Organizer
      The 8th 3R Symposium
    • Place of Presentation
      淡路
    • Year and Date
      20121125-20121128
  • [Presentation] The regulatory mechanism of PCNA monoubiquitination induced by oxidative stress is different from that induced by UV irradiation.2012

    • Author(s)
      Kashiwaba S., et al.
    • Organizer
      The 8th 3R Symposium
    • Place of Presentation
      淡路
    • Year and Date
      20121125-20121128
  • [Presentation] En bloc transfer of poly-ubiquitin chains to PCNA in vitro is mediated by two different human E2-E3 pairs.2012

    • Author(s)
      Masuda Y., et al.
    • Organizer
      The 8th 3R Symposium
    • Place of Presentation
      淡路
    • Year and Date
      20121125-20121128
  • [Presentation] A role of chromatin remodellers in replication of damaged DNA.2012

    • Author(s)
      Niimi A., et al.
    • Organizer
      The 8th 3R Symposium
    • Place of Presentation
      淡路
    • Year and Date
      20121125-20121128
  • [Presentation] PCNAのユビキチン化の新規分子機構2012

    • Author(s)
      増田雄司, 益谷央豪
    • Organizer
      日本遺伝学会第84回大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20120900
  • [Presentation] ヒトPCNAのユビキチン化酵素RAD6-RAD18複合体の構造と機能2012

    • Author(s)
      増田雄司, 鈴木美紀, 益谷央豪, 神谷研二
    • Organizer
      放射線影響学会第55回大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20120900
  • [Presentation] Analysis of mono-ubiquitylation of PCNA in human cells.2012

    • Author(s)
      Masutani C.
    • Organizer
      US-Japan DNA repair meeting
    • Place of Presentation
      Leesburg, USA
    • Year and Date
      20120411-20120414
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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