環境ストレスに対するゲノム恒常性維持に関わる新たな分子機構の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24241019
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 菅澤 薫 神戸大学, 自然科学系先端融合研究環バイオシグナル研究センター, 教授 (70202124)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩井 成憲 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (10168544)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 遺伝子 / ゲノム / 蛋白質 / DNA損傷修復 / 一分子解析

Outline of Annual Research Achievements

6種類の精製組換えタンパク質因子（XPC、TFIIH、XPA、RPA、ERCC1-XPF、XPG）によって再構成した無細胞ヌクレオチド除去修復（NER）反応系を用いて、さまざまな内因性DNA損傷の修復活性を検討した。その結果、8-オキソグアニンやO6-メチルグアニンがほとんど修復されなかったのに対し、チミングリコールや脱塩基部位がNERによって有意に切り出されることを見出した。昨年度までに脱塩基部位がXPCをリクルートすることで近傍のシクロブタン型ピリミジン二量体（CPD）の修復を促進することを明らかにしたが、上記の結果はXPDヘリカーゼの5'→3'方向の移動が脱塩基部位によって停止する場合と、停止しない場合がありうることを示唆している。また、この再構成NER反応系を用い、TFIIHに含まれるcdk-activating kinase module (CAK）がXPDヘリカーゼ活性およびDNA損傷修復活性を抑制すること、XPAタンパク質がXPDヘリカーゼ活性を促進し、DNA損傷の最終的な確認機構において重要な役割を持つことが明らかとなった。さらに、環状二本鎖の損傷DNA基質を制限酵素により直鎖状にしたり、DNAトポイソメラーゼを反応系に添加することでNER活性が著しく低下することを見出し、DNAのトポロジー状態（細胞内においてはクロマチン高次構造の状態）が、おそらくはDNA損傷認識に影響を与えることでNERの効率を制御している可能性が強く示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Functional regulation of the DNA damage-recognition factor DDB2 by ubiquitination and interaction with xeroderma pigmentosum group C protein. (2015)
  • Author(s): Matsumoto, S., Fischer, E. S.,Yasuda, T., Dohmae, N., Iwai, S., Mori, T., Nishi, R., Yoshino, K., Sakai, W., Hanaoka, F., Thoma, N. H. and Sugasawa, K.
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: 43 Pages: 1700-1713
  • DOI: 10.1093/nar/gkv038.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Fluorescence detection of cellular nucleotide excision repair of damaged DNA. (2014)
  • Author(s): Toga, T., Kuraoka, I., Watanabe, S., Nakano, E., Takeuchi, S., Nishigori, C., Sugasawa, K. and Iwai, S.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 4 Pages: 5578
  • DOI: 10.1038/srep05578.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] In vivo regulation of mammalian nucleotide excision repair. (2015)
  • Author(s): Sugasawa, K.
  • Organizer: Gordon Research Conference on Mammalian DNA Repair
  • Place of Presentation: Four Points Sheraton, Ventura, CA, U.S.A.
  • Year and Date: 2015-02-08 – 2015-02-14
  • Invited
• [Presentation] 哺乳類ヌクレオチド除去修復タンパク質XPCのDNA結合モードの1分子イメージング (2014)
  • Author(s): 横田浩章、戸根大輔、大西優貴、韓 龍雲、原田慶恵、菅澤 薫
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] ヌクレオチド除去修復におけるDNA損傷認識機構の解析 (2014)
  • Author(s): 大西優貴、戸根大輔、木下 実、岩井成憲、菅澤 薫
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] DNA損傷応答におけるDDB2の翻訳後修飾の機能解析 (2014)
  • Author(s): 松本翔太、Eric S. Fischer、Nicolas H. Thoma、菅澤 薫
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Functional interactions between XPC and DDB2 in nucleotide excision repair (2014)
  • Author(s): Matsumoto, S., Fischer, E. S., Thoma, N. H. and Sugasawa, K.
  • Organizer: The 9th 3R Symposium
  • Place of Presentation: 御殿場高原ホテル
  • Year and Date: 2014-11-17 – 2014-11-21
• [Presentation] ヌクレオチド除去修復におけるXPCとDDB2の機能的相互作用 (2014)
  • Author(s): 松本翔太、Eric S. Fischer、Nicolas H. Thoma、菅澤 薫
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] 紫外線誘発DNA損傷修復の細胞内制御機構 (2014)
  • Author(s): 菅澤 薫
  • Organizer: 日本放射線影響学会第57回大会
  • Place of Presentation: かごしま県民交流センター
  • Year and Date: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [Remarks] 神戸大学バイオシグナル研究センター 菅澤研究室
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/brce-sugasawa/