ミトコンドリアRNAポリメラーゼ転写反応における酸化DNA損傷の影響

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22510060
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 倉岡 功 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60335396)
• Keywords: ミトコンドリア / RNAポリメラーゼ / 酸化DNA損傷

Research Abstract

DNAは遺伝情報を担う重要な物質であり、生命が正常に営まれるためには安定にDNAを維持しなければならない。しかしDNAは放射線、紫外線、化学物質などの外的要因、および細胞の代謝過程で発生する活性酸素などの内的要因により絶えず損傷を受けている。これらのDNA損傷は、細胞死や突然変異を誘発し、ひいては老化・がん化等の原因になる。
細胞内のエネルギーを生産するミトコンドリアにおいて、その大量な酸素消費から多くの活性酸素が生じ、ミトコンドリアDNAに多くの酸化DNA損傷を導くことが容易に想像できる。また事実その酸化DNA損傷の存在が証明されている。細胞はこの損傷の多いミトコンドリアにおいてどのように転写反応を進めるのだろうか?またどのように損傷を修復し機能を回復させるのだろうか?それらを調べるために、ミトコンドリアのRNAポリメラーゼの転写伸長反応が損傷によってどのような挙動を示すか?精製したミトコンドリアRNAポリメラーゼおよび損傷DNAオリゴを用いて生化学的手法によって解析した。
酸化PNA損傷8-オキソグアニン、チミングリコール、または塩基脱離部位を含むDNAテンプレートに対して、プライマーRNAを対形成させ複合体を形成した後、ミトコンドリアRNAポリメラーゼによりRNA合成を観察、その結果、ミトコンドリアRNAポリメラーゼは、8-オキソグアニン、チミングリコールを乗り越えることがわかった。一方塩基脱離部位においては、ミトコンドリアRNAポリメラーゼの転写は停止していた。

Research Products

• [Journal Article] Fluorescent probes for the analysis of DNA strand scission in base excision repair. (2010)
  • Author(s): Matsumoto N, Toga T, Hayashi R, Sugasawa K, Katayanagi K, Ide H, Kuraoka I, Iwai S
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. Volume: 38 Pages: e101
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A non-isotopic assay uses bromouridine and RNA synthesis to detect DNA damage responses. (2010)
  • Author(s): Hasegawa M, Iwai S, Kuraoka I.
  • Journal Title: Mutat Res. Volume: 699 Pages: 62-66
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MMXD, a TFIIH-independent XPD-MMS19 protein complex involved in chromosome segregation. (2010)
  • Author(s): Ito S, Tan LJ, Andoh D, Narita T, Seki M, Hirano Y, Narita K, Kuraoka I, Hiraoka Y, Tanaka K
  • Journal Title: Mol.Cell. Volume: 39 Pages: 632-640
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of a Y-Family DNA Polymerase eta from the Eukaryotic Thermophile Alvinella pompejana. (2010)
  • Author(s): Kashiwagi S, Kuraoka I, Fujiwara Y, Hitomi K, Cheng QJ, Fuss JO, Shin DS, Masutani C, Tainer JA, Hanaoka F, Iwai S.
  • Journal Title: J Nucleic Acids. Pages: 701472
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mutant Cockayne syndrome group B protein inhibits repair of DNA topoisomerase I-DNA covalent complex. (2010)
  • Author(s): Horibata K, Saijo M, Bay MN, Lan L, Kuraoka I, Brooks PJ, Honma M, Nohmi T, Yasui A, Tanaka K.
  • Journal Title: Genes Cells. Volume: 16 Pages: 101-114
  • Peer Reviewed
• [Presentation] An Assay for Genetic Toxicity using Transcription-Response to Damaged DNA (2010)
  • Author(s): 倉岡功
  • Organizer: 2^<nd> Asian Conference on Environmental Mutagens
  • Place of Presentation: パタヤ(タイ)
  • Year and Date: 2010-12-16
• [Presentation] 損傷DNAを鋳型にしたRNA伸長反応と変異の分子メカニズム (2010)
  • Author(s): 倉岡功
  • Organizer: 第39回日本環境変異原学会
  • Place of Presentation: 筑波(招待講演)
  • Year and Date: 2010-11-16
• [Presentation] A cis-Diamminedichloroplatinum(II)1,3-d(GpTpG)crosslinks blocks polymerization by DNA polymerase h (2010)
  • Author(s): 倉岡功
  • Organizer: 第37回国際核酸科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2010-11-10
• [Presentation] RNA合成阻害を用いたnon RI-DNA損傷検出系 (2010)
  • Author(s): 倉岡功
  • Organizer: 第69回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2010-09-22