休止期においてＮＥＲ依存的に活性化するＤＮＡ損傷応答機構の解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24510068
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 若杉 光生 金沢大学, 薬学系, 助教 (80345595)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松永 司 金沢大学, 薬学系, 教授 (60192340)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: ヌクレオチド除去修復 / 休止期 / DSB / ssDNAギャップ / ATM / ATR

Outline of Annual Research Achievements

二次的DNA損傷によって活性化するDNA損傷応答反応の意義を明らかにするために、活性化するPIKKファミリーの特異的阻害剤を処理した時の影響について検討した。G0期に同調したヒト細胞に、ATM阻害剤もしくはDNA-PK阻害剤を処理し、DSB関連因子の紫外線照射部位への集積について調べた。その結果、DSBのセンサーであるMRE11の集積は、DNA-PK阻害剤ではほとんど影響を受けなかったが、ATM阻害剤の添加により顕著に抑制された。したがって、ATMのキナーゼ活性はMRE11のDNA損傷部位への集積あるいは保持に重要であり、またその欠損がA-T患者由来細胞のG0期における紫外線感受性の増感原因の一つとして考えられた。
昨年度までに、マウスから単離した休止期もしくは休止期様の細胞を用いてNER依存的な反応が生じるか検討を行なってきた。本年度は、NERの生体内における機能として重要な皮膚における反応に注目し、分化誘導を行なったケラチノサイト、そしてマウス個体にUV-Bを照射した時の反応について検討を行なった。塩化カルシウムの添加により分化誘導を行なった正常ヒト由来のケラチノサイトに紫外線を照射すると、H2AXのリン酸化が観察され、またその反応はNERの阻害剤を添加することにより抑制された。NER能が正常なマウスにUV-B紫外線を照射した後に組織切片を作成し、蛍光免疫染色により解析したところ、基底層部分の細胞にH2AXのリン酸化が観察された。またそのリン酸化は、増殖性の指標であるKi-67抗原の染色性に関わらず観察されたことから、皮膚においてもS期に依存した反応と非依存的な反応が存在すると考えられた。今後、NER能を完全に欠損したXPAノックアウトマウスを用いて同様な実験を行い、NER依存性について検討する必要がある。

Research Products

• [Journal Article] Nucleotide excision repair-dependent DNA double-strand break formation and ATM signaling activation in mammalian quiescent cells. (2014)
  • Author(s): Wakasugi, M., Sasaki, T., Matsumoto, M., Nagaoka, M., Inoue, K., Inobe, M., Horibata, K., Tanaka, K. and Matsunaga, T.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 289 Pages: 28730-28737
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.589747
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Rapid proliferation of activated lymph node CD4+ T Cells is achieved by eliminating gap phases in cell cycle progression. (2014)
  • Author(s): Mishima, T., Toda, S., Ando, Y., Matsunaga, T. and Inobe, M.
  • Journal Title: Cell. Mol. Biol. Lett. Volume: 19 Pages: 638-648
  • DOI: 10.2478/s11658-014-0219-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] DNA修復因子ERCC1-XPFの安定性と細胞内局在性を決定する要因の解析 (2015)
  • Author(s): 高森千枝、宮崎幸太郎、西永真理、大澤琢郎、若杉光生、松永 司
  • Organizer: 日本薬学会第135年会
  • Place of Presentation: 神戸学院大学（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [Presentation] NER-dependent DSB formation activates ATM signaling pathway in mammalian quiescent cells (2015)
  • Author(s): Wakasugi, M., Sasaki, T., Nagaoka, M., Matsumoto, M., Inoue, K., Horibata, K., Tanaka, K. and Matsunaga, T.
  • Organizer: Keystone Symposia “Genomic instability and DNA repair joint with DNA replication and recombination”
  • Place of Presentation: Whistler Conference Centre (Whistler, Canada)
  • Year and Date: 2015-03-01 – 2015-03-06
• [Presentation] 生体内の様々な細胞におけるヌクレオチド除去修復に依存した二次的DNA損傷の生成 (2014)
  • Author(s): 若杉光生、長岡美由紀、堀田侑希、松永 司
  • 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（鹿児島県鹿児島市）
  • Year and Date: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [Presentation] シスプラチン抵抗性関連因子ERCC1を分解誘導する新規低分子化合物の同定 (2014)
  • Author(s): 松永 司、斎藤臣雄、長田裕之、遠藤良夫
  • Organizer: 第18回日本がん分子標的治療学会学術集会
  • Place of Presentation: 仙台市情報・産業プラザ（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [Remarks] 金沢大学 医薬保健研究域薬学系 遺伝情報制御学研究室ウェブサイト
  • URL: http://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~iden/