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2015 Fiscal Year Annual Research Report

プロテオミクスと遺伝学の融合によるゲノム恒常性維持マシナリーの解明

Research Project

Project/Area Number 25281021
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

廣田 耕志  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (00342840)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords染色体 / ゲノム / 複製 / 質量分析
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ゲノム安定性の維持に重要な働きをする複製停止トレランス機構の解明を目指し以下の研究を行っている。(1) 損傷部位での複製停止からの回復に関わる、損傷乗り越え経路における各種のポリメラーゼのネットワークの解明、(2) i-POND法による複製停止時にフォークに集合する蛋白質の解明、(3)質量分析手法と遺伝学研究を合わせた方法による複製停止領域でのポリメラーゼネットワークの解析、(4)DNA損傷に応答するユビキチン化ネットワークの解明。
これまでの研究で以下の成果を上げた。
(1)複製ポリメラーゼδの3番目のサブユニットp66はポリメラーゼζのサブユニットとしても機能し、損傷乗り越えの促進に寄与することが知られているが、p66がポリメラーゼζとは独立して損傷乗り越えに寄与することを発見した(Hirota et al Nucleic acids Res 2015)。(2) 複製ポリメラーゼδは損傷箇所で機能停止すると信じられているが、損傷を乗り越えて複製を継続することができる。(3) 複製ポリメラーゼδによる乗り越え反応はポリメラーゼζやηによる乗り越え経路のバックアップとして機能する。(4) 複製ポリメラーゼδは正確な複製のためにDNA合成活性中心が狭い構造となっているが、損傷箇所で乗り越え反応を行う際には、構造変換をしてエラープローンな複製を行う(フィデリティースイッチ仮説)。
これらの研究成果を現在論文投稿を行っている。さらに、ポリメラーゼネットワークの研究から複製ポリメラーゼεが複製末端に取り込んだチェーンターミネーターやリボ核酸の除去を行うことでゲノムメンテナンスに寄与することを突き止めており、論文発表のための準備を行っている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2016 2015

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Local potentiation of stress-responsive genes by upstream noncoding transcription.2016

    • Author(s)
      Takemata N, Oda A, Yamada T, Galipon J, Miyoshi T, Suzuki Y, Sugano S, Hoffman CS, Hirota K, Ohta K.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cytotoxic and genotoxic profiles of benzo[a]pyrene and N-nitrosodimethylamine demonstrated using DNA repair deficient DT40 cells with metabolic activation.2016

    • Author(s)
      Ooka M, Takazawa H, Takeda S, Hirota K.
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 144 Pages: 1901-7

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere2015.10.085

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Abacavir, an anti-HIV-1 drug, targets TDP1-deficient adult T cell leukemia.2015

    • Author(s)
      Tada K, Kobayashi M, Takiuchi Y, Iwai F, Sakamoto T, Nagata K, Shinohara M, Io K, Shirakawa K, Hishizawa M, Shindo K, Kadowaki N, Hirota K, Yamamoto J, Iwai S, Sasanuma H, Takeda S, Takaori-Kondo A.
    • Journal Title

      Sci Adv

      Volume: 1(3) Pages: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.1400203

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relative contribution of four nucleases, CtIP, Dna2, Exo1 and Mre11, to the initial step of DNA double-strand break repair by homologous recombination in both the chicken DT40 and human TK6 cell lines.2015

    • Author(s)
      Hoa NN, Akagawa R, Yamasaki T, Hirota K, Sasa K, Natsume T, Kobayashi J, Sakuma T, Yamamoto T, Komatsu K, Kanemaki MT, Pommier Y, Takeda S, Sasanuma H.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 20(12) Pages: 1059-1076

    • DOI

      10.1111/gtc.12310

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Distinct DNA damage spectra induced by ionizing radiation in normoxic and hypoxic cells.2015

    • Author(s)
      Shimizu N, Ooka M, Takagi T, Takeda S, Hirota K.
    • Journal Title

      Radiation Res

      Volume: 184(4) Pages: 442-8

    • DOI

      10.1667/RR14117.1

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of a targeted flip-in system in avian DT40 cells.2015

    • Author(s)
      Kobayashi K, Fujii T, Asada R, Ooka M, Hirota K.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10(3) Pages: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0122006

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The POLD3 subunit of DNA polymerase δ can promote translesion synthesis independently of DNA polymerase ζ.2015

    • Author(s)
      Hirota K, Yoshikiyo K, Guilbaud G, Tsurimoto T, Murai J, Tsuda M, Phillips L, Narita T, Nishihara K, Kobayashi K, Yamada K, Nakamura J, Pommier Y, Lehmann A, Sale J, Takeda S.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 43(3) Pages: 1671-83

    • DOI

      10.1093/nar/gkv023

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rad18 and Rnf8 facilitate homologous recombination by two distinct mechanisms, promoting Rad51 focus formation and suppressing the toxic effect of nonhomologous end joining.2015

    • Author(s)
      Kobayashi S, Kasaishi Y, Nakada S, Takagi T, Era S, Motegi A, Chiu R.K, Takeda S, Hirota K.
    • Journal Title

      Oncogene

      Volume: 34 Pages: 4403-4411

    • DOI

      10.1031/onc.2014371

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Antagonistic controls of chromatin and mRNA start site selection by Tup family corepressors and the CCAAT-binding factor.2015

    • Author(s)
      Asada R, Takemata N, Hoffman C.S., Ohta K, Hirota K.
    • Journal Title

      Mol Cell Biol

      Volume: 35(5) Pages: 847-55

    • DOI

      10.1128/MCB.00924-14

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] SUMO化蛋白質を認識するRING型ユビキチンリガーゼRNF4による、スピンドルアセンブリチェックポイント(SAC)活性維持と染色体ロスの防止2016

    • Author(s)
      廣田耕志,高木季代,津田雅貴,村井純子,Keka Islam, 成田岳雄,藤田真梨,笹沼博之,小林純也,武田俊一
    • Organizer
      SUMO研究会
    • Place of Presentation
      関西学院大学大阪梅田キャンパス(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2016-01-22
  • [Presentation] PAR結合蛋白質ALC1/CHDL1とXRCC1による単鎖切断修復2016

    • Author(s)
      廣田耕志,安井明,荻朋男,原田浩,中村純,Yves Pommier, 武田俊一
    • Organizer
      染色体ワークショップ
    • Place of Presentation
      松島一の坊(宮城県・宮城郡)
    • Year and Date
      2016-01-12
  • [Presentation] RNF4によるH2A.Zを介した染色体制御機構の解明2016

    • Author(s)
      髙木季代,廣田耕志
    • Organizer
      染色体ワークショップ
    • Place of Presentation
      松島一の坊(宮城県・宮城郡)
    • Year and Date
      2016-01-12
  • [Presentation] 分裂酵母fbp1におけるゲノム高次構造変化による遺伝子発現精密制御機構の解明2016

    • Author(s)
      浅田隆大,廣田耕志
    • Organizer
      染色体ワークショップ
    • Place of Presentation
      松島一の坊(宮城県・宮城郡)
    • Year and Date
      2016-01-12
  • [Presentation] 分裂酵母fbp1遺伝子の転写活性化におけるGcn5HATとクロマチンリモデリング因子Snf21およびSnf22の機能の解析2015

    • Author(s)
      足立朗,廣田耕志
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-04
  • [Presentation] 酸素の有無による電離放射線照射時のDNA損傷の種類の解析2015

    • Author(s)
      大岡正人,清水直登,高木季代,武田俊一,廣田耕志
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-03
  • [Presentation] 分裂酵母fbp1におけるゲノム高次構造変化による遺伝子発現精密制御機構の解明2015

    • Author(s)
      浅田隆大,廣田耕志
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-03
  • [Presentation] 分裂酵母fbp1の転写抑制時のクロマチン再構築機構の解明2015

    • Author(s)
      梅田未来,廣田耕志
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
  • [Presentation] Capability of proofreading-exonucrease-deficient replicative DNA polymerased to performtranslesion DNA synthesis2015

    • Author(s)
      Kouji Hirota, Masataka Tsuda, Mohiudin, Toshiki Tsurimoto, Zvi Livneh, Shigenori Iwai, Julian Sale, and Shunichi Takeda
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Invited
  • [Presentation] 分裂酵母fbp1の転写抑制時のクロマチン再構築機構の解明2015

    • Author(s)
      梅田未来,廣田耕志
    • Organizer
      バイオコンファレンス2015
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都・八王子市)
    • Year and Date
      2015-11-06
  • [Presentation] DNA修復経路欠損細胞を用いたタバコに含まれる化学物質の遺伝毒性評価2015

    • Author(s)
      大岡正人,高沢浩則,武田俊一,廣田耕志
    • Organizer
      バイオコンファレンス2015
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都・八王子市)
    • Year and Date
      2015-11-06
  • [Presentation] SUMO-Targeted Ubiquitin Ligase RNF4 required for genome maintenance regulates stability of the histone variant H2A.Z.2015

    • Author(s)
      廣田耕志
    • Organizer
      international symposium on chromatin structure, dynamics and function.
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台(兵庫県・淡路市)
    • Year and Date
      2015-08-23 – 2015-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The regulation of Schizosaccharomyces pombe fbp1 gene transcription through local DNA looping structure by transcription regulators.2015

    • Author(s)
      浅田隆大,廣田耕志
    • Organizer
      international symposium on chromatin structure, dynamics and function.
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台(兵庫県・淡路市)
    • Year and Date
      2015-08-23 – 2015-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The regulation of Schizosaccharomyces pombe fbp1 gene transcription through local DNA looping structure by transcription regulators.2015

    • Author(s)
      浅田隆太,廣田耕志
    • Organizer
      Pombe 2015
    • Place of Presentation
      生田神社会館(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 医学の歩み DNA損傷修復の概念提起からメカニズム解明へ2015

    • Author(s)
      廣田耕志 武田俊一
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      医歯薬出版
  • [Book] 実験医学増刊 酵母SRG1, mlonRNAによる遺伝子発現制御2015

    • Author(s)
      浅田隆大 廣田耕志
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      羊土社

URL: 

Published: 2017-01-06  

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