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2011 Fiscal Year Annual Research Report

紫外線誘発DNA損傷6-4光産物の哺乳類細胞における損傷乗り越え複製機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22710059
Research InstitutionNational Institute of Health Sciences

Principal Investigator

赤木 純一  国立医薬品食品衛生研究所, 病理部, 研究員 (60512556)

Keywords損傷乗り越えDNA複製 / DNA損傷 / 突然変異 / 紫外線 / 6-4光産物 / DNAポリメラーゼ・ゼータ / ミスマッチ修復
Research Abstract

本研究では紫外線により誘発されるDNA損傷の一つである6-4光産物(6-4PP)の損傷乗り越え複製(TLS)機構と、それに伴う突然変異誘発の分子機構の解析を目的として、さまざまなTLSポリメラーゼ欠損細胞を用いて6-4PPの細胞内高感度損傷乗り越え検出アッセイ(細胞内TLSアッセイ)を行った。その結果、損傷に対して直接塩基を取り込むinserterとして働く主要なTLSポリメラーゼであると考えられているPolη、Polι、Polκをそれぞれ欠損した細胞では6-4PPの3’Tに対する誤った塩基の取り込み頻度に差があるものの、全体としてTLS活性はほぼ同程度であった。さらに、意外にもこれらのinserterをすべて欠損した三重欠損細胞においても野生型細胞とほぼ同程度の6-4PPのTLS活性がみられ、細胞内ではこれらのTLSポリメラーゼ以外に複製ポリメラーゼ等他のDNAポリメラーゼが6-4PPのTLSに関わっている可能性が示唆された。一方でPolζ(ゼータ)の活性サブユニットであるRev3欠損細胞ではTLS活性が消失することから、Polζが6-4PPのTLSを完了するための伸長反応に必須のextenderであることが示された。そこで Polζによる突然変異誘発メカニズムについてさまざまな配列中の6-4PPを用いて解析したところ、損傷の次の塩基に対して高い頻度で突然変異を引き起こすこと、およびその変異頻度はDNA損傷前後の塩基配列の影響を大きく受けることが明らかとなった。さらに、ミスマッチ修復因子の一つであるMsh2欠損細胞では6-4PPの3'に対する誤った塩基の取り込み頻度が有意に上昇することから、ミスマッチ修復機構が損傷乗り越え複製と共役して紫外線誘発突然変異の抑制に働くことが明らかとなった。

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

    (5 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Stalled Polη at its cognate substrate initiates an alternative translesion synthesis pathway via interaction with REV12012

    • Author(s)
      Wakana Ito, Masayuki Yokoi, Nobutaka Sakayoshi, Yasutaka Sakurai, Jun-ichi Akagi, Hiroshi Mitani, Fumio Hanaoka
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 17 Pages: 98-108

    • DOI

      DOI: 10.1111/j.1365-2443.2011.01576.x

  • [Journal Article] The Vital Role of Polymerase ζ and REV1 in Mutagenic, but Not Correct, DNA Synthesis across Benzo[a]pyrene-dG and Recruitment of Polymerase ζ by REV1 to Replication-stalled Site2012

    • Author(s)
      Keiji Hashimoto, Youngjin Cho, In-Young Yang, Jun-ichi Akagi, Eiji Ohashi, Satoshi Tateishi, Niels de Wind, Fumio Hanaoka, Haruo Ohmori and Masaaki Moriya
    • Journal Title

      J. BIol. Chem.

      Volume: 287 Pages: 9613-9622

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.331728

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] TLSポリメラーゼ欠損細胞と複製ベクターを用いた細胞内TLSアッセイによる紫外線誘発DNA損傷6-4光産物の損傷乗り越え複製機構の解析2012

    • Author(s)
      赤木 純一, 橋本 恵至, 大森 治夫, 岩井 成憲, 森谷 正明, 花岡 文雄
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      20121211-14
  • [Presentation] PolκのRev1に依存した活性が紫外線によるDNA損傷のTLSに関与する2012

    • Author(s)
      鈴木 健司, 赤木 純一, 大橋 英治, 横井 雅幸, 大森 治夫, 花岡 文雄
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      20121211-14
  • [Presentation] Polκは紫外線により誘発される突然変異の抑制に関与する2011

    • Author(s)
      鈴木 健司, 赤木 純一, 大橋 英治, 大森 治夫, 横井 雅幸, 花岡 文雄
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20111213-16

URL: 

Published: 2014-07-24  

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