2014 Fiscal Year Annual Research Report
発がんシグナルが誘導するＤＮＡ複製ストレス応答ークロマチン分子動態と治療への展開
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24700952
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
関本 隆志 群馬大学, 生体調節研究所, 助教 (20436322)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 発がん / Y-familyポリメラーゼ / DNA再複製 / がん遺伝子 / 複製ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNA再複製は発がんシグナルが引き起こす主要タイプの複製異常である。複製開始点の過剰な活性化によって起こり、遺伝子増幅やゲノム再構成などのゲノム不安定性を介して腫瘍形成を促進する。しかし、再複製を行うポリメラーゼに関しては、ほとんど判明していない。Y-familyポリメラーゼ（Y-Pol）は、複製忠実度が低いポリメラーゼPol η, REV1, Pol ι, Pol κから成り、これらは損傷乗り越えDNA合成を遂行することで知られる。また、二次構造を取るゲノムDNAの複製への関与などの新たな機能が注目を集めている。我々は、DNA再複製にY-Polが関与することを見いだした（Mol Cell Biol, 2015）。
ヒト細胞株U2OSにおいて、DNA合成の開始点の制御因子Gemininの発現を抑制すると、細胞周期がG2に留まりつつDNA再複製が持続し、高倍数体（DNA >4N）が出現する。この再複製モデル細胞において、GFP-Y-Pol（Pol η, REV1, Pol ι, Pol κ）を予め安定的に発現させると、高倍数体細胞において高率にY-Polの複製フォーカスへの局在が見られた。また、Y-Polの発現抑制は再複製の進行を有意に遅延させた。さらに、U2OS細胞にCyclin Eを発現させて再複製を誘導しても、Pol ηの複製フォーカスへの局在と、Pol η発現抑制による再複製の抑制が見られた。最後に、ヒトケラチノサイト初代培養細胞にヒトパピローマウイルスE6/E7蛋白を発現させた場合にも、再複製部位へのPol ηの動員が見られた。
Y-Polは複製忠実度が低いことから、点突然変異の発生も促進する可能性が考えられる。特に、がんゲノムにおいて再構成部位と点突然変異のクラスターがしばしば近接することが、最近判ってきた。この発生機構に、Y-Polによる再複製が関与する可能性が考えられる。
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