2014 Fiscal Year Annual Research Report
DNA損傷による複製阻害を回避するメカニズムの包括的理解
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25241011
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
益谷 央豪 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (40241252)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 損傷乗り越え複製 / DNAポリメラーゼ・イータ / PCNA / ユビキチン化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒト細胞を用いて、DNA損傷による複製阻害を回避するメカニズムを包括的に理解することを目的とする。特に、DNA複製を始めとするDNA代謝においてスライディング・クランプとして重要な役割を担うPCNA(proliferating cell nuclear antigen)の翻訳後修飾について、PCNAがホモ3量体であることにより生じるマルチ翻訳後修飾に着目して解析を行っている。本年度は、PCNAのマルチ翻訳後修飾が細胞レベルでの紫外線抵抗性の獲得に重要であるとの初年度の成果をもとに、その具体的な反応機構の解析を進めた。特に、DNAポリメラーゼ・イータとユビキチン化PCNAとの相互作用に着目した解析を行い、新たなPCNA相互作用領域を見い出し、複数のPCNA相互作用領域の役割について解析を行った。加えて、DNA損傷の種類に応じた複製阻害回避機構の制御についての解析に着手し、内在性の重要なDNA損傷である酸化的損傷に応じて起こるPCNAのモノユビキチン化を制御する仕組みが、紫外線に応答して起こるモノユビキチン化の制御とは異なる機構によって制御されていることを見い出した。新たなユビキチン化と脱ユビキチン化の連携制御機構の解明に繋がることが期待される成果であり、より詳細な解析を進めている。さらに、これらの解析の過程で、クロマチン構造変換に関わる因子が、PCNAのモノユビキチン化制御に関わる可能性も見い出しており、DNA損傷による複製阻害を回避するメカニズムの包括的理解に向けて解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヒト細胞の損傷DNA複製におけるPCNAのマルチ翻訳後修飾の重要性を軸として、ほぼ計画どおりに独創的な研究を展開できている。DNA損傷の種類に応じた制御機構の違いやクロマチン構造制御との関連等の本課題により新規に着手した解析も順調に展開できており、概ね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、ヒト細胞の損傷DNA複製におけるPCNAのマルチ翻訳後修飾の重要性を軸として、関連タンパク質間の相互作用の変化等を確実に明らかにしていくとともに、DNA損傷の種類に応じた制御機構の違いやクロマチン構造制御との関連等の新規の展開もあわせて進めていくことにより、当初の計画目標の達成につなげていけると考えている。
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[Journal Article] Guanine-5-carboxylcytosine base pairs mimic mismatches during DNA replication2014
Author(s)
Shibutani T, Ito S, Toda M, Kanao R, Collins LB, Shibata M, Urabe M, Koseki H, Masuda Y, Swenberg JA, Masutani C, Hanaoka F, Iwai S, Kuraoka I
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Journal Title
Sientific Reports
Volume: 4
Pages: 5220
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Sphingosine: a modulator of human translesion DNA polymerase activity2014
Author(s)
Kamath-Loeb, A.S., Balakrishna, S., Whittington, D., Shen, J.C., Emond, M.J., Okabe, T., Masutani, C., Hanaoka, F., Nishimura, S., Loeb, L.A.
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 289
Pages: 21663-21672
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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