ＤＮＡータンパク質クロスリンクとクロマチンリモデリング

• 研究領域: ゲノム複製・修復・転写のカップリングと普遍的なクロマチン構造変換機構
• 研究課題/領域番号: 22131010
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 井出 博 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30223126)
• 連携研究者: 中野 敏彰 広島大学, 大学院理学研究科, 助教 (10526122)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 127,920千円 (直接経費: 98,400千円、間接経費: 29,520千円); 2014年度: 23,530千円 (直接経費: 18,100千円、間接経費: 5,430千円); 2013年度: 24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円); 2012年度: 26,390千円 (直接経費: 20,300千円、間接経費: 6,090千円); 2011年度: 26,390千円 (直接経費: 20,300千円、間接経費: 6,090千円); 2010年度: 27,170千円 (直接経費: 20,900千円、間接経費: 6,270千円)
• キーワード: ゲノム損傷 / DNA複製 / 転写 / DNA修復 / クロマチンリモデリング

研究成果の概要

本研究では，DNA-タンパク質クロスリンク（DPC）の複製および転写を介した生物影響と修復機構解明に取り組んだ。その結果，DPCは，複製ヘリカーゼの進行を阻害し従来損傷とは異なるモードで複製を阻害すること，RNAポリメラーゼの渋滞を引き起こし誤りがちな合成モードに変化させることが明らかとなった。さらに，新規なDPC検出法を確立し，アルデヒド，放射線，抗がん剤によるDPC誘発と修復動態の分析を可能にした。クロマチンリモデリング複合体INO80のサブユニットRUVBL2ノックダウン細胞はDPC誘発剤にmoderateな感受性を示し，相同組換え修復への関与が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Induction of DNA-protein cross-links by ionizing radiation and their elimination from the genome (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakano T., Mitsusada Y., Salem A., Shoulkamy M., Sugimoto T., Hirayama R., Uzawa A., Furusawa Y., and Ide H.
  • 雑誌名: Mutation Research 巻: 771 ページ: 45-50
  • DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2014.12.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Restriction-modification system with methyl-inhibited base excision and abasic-site cleavage activities (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki Fukuyo, Toshiaki Nakano, Yingbiao Zhang, Yoshikazu Furuta, Ken Ishikawa, Miki Watanabe-Matsui, Hirokazu Yano, Takeshi Hamakawa, Hiroshi Ide, Ichizo Kobayashi
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: Vol. 43, No. 5 号: 5 ページ: 2841-2852
  • DOI: 10.1093/nar/gkv116
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synergistic enhancement of 5-fluorouracil cytotoxicity by deoxyuridine analogs in cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Y., Rodriguez V., Whitford T.A., Beeharry N., Ide H., and Tomkinson A.E.
  • 雑誌名: Oncoscience 巻: 2 ページ: 272-284
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Depletion of RUVBL2 in human cells confers moderate sensitivity to anticancer agents (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto-Matsubara M., Han Y., Ono K., Xie M., Salem A., Shoulkamy M., Nakano T., and Ide H.
  • 雑誌名: Journal of Cancer Science and Therapy 巻: 6 号: 11 ページ: 440-445
  • DOI: 10.4172/1948-5956.1000306
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hypersensitivity of mouse NEIL1-knockdown cells to hydrogen peroxide during S phase (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: in press 号: 4 ページ: 707-712
  • DOI: 10.1093/jrr/rru021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Translocation and stability of replicative DNA helicases upon encountering DNA-protein cross-links (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Nakano
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 288 号: 7 ページ: 4649-4658
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.419358
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of DNA-protein crosslinks (DPCs) by novel direct fluorescence labeling methods: distinct stabilities of aldehyde and radiation-induced DPCs (2012)
  • 著者名/発表者名: Mahmoud I. Shoulkamy, Toshiaki Nakano, Makiko Ohshima, Ryoichi Hirayama, Akiko Uzawa, Yoshiya Furusawa, Hiroshi Ide
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 40 号: 18 ページ: e143-e143
  • DOI: 10.1093/nar/gks601
  • 査読あり
• [雑誌論文] T7 RNApolymerases backed up by covalently trapped proteins catalyze highly errorprone transcription (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakano T., Ouchi R., Kawazoe J., PackS. P., Makino K., and Ide H.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 287 号: 9 ページ: 6562-6572
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.318410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repair and biochemical effects of DNA. protein crosslinks (2011)
  • 著者名/発表者名: Ide H., Shoulkamy M. I., Nakano T., Miyamoto-Matsubara M, and Salem A.
  • 雑誌名: Mutat. Res. 巻: 771 号: 1-2 ページ: 113-122
  • DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2010.12.007
  • 査読あり
• [学会発表] 低酸素性細胞における放射線誘発DNA損傷の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井出博，中野敏彰，瀬畑敬文，久保山政弥，杉本龍也，平山亮一，鵜澤玲子，古澤佳也
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Detection of DNA-protein cross-link damage by fluorescence labeling (2014)
  • 著者名/発表者名: Salem A., Nakano T., Hattori S., Hirayama R., Uzawa R., Furusawa Y., and Ide H.
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第57回大会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] Analysis of DNA damage induced by aldehyde compounds (2014)
  • 著者名/発表者名: Xie M., Shoulkamy M., Ohba S., Nakano T., and Ide H.
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第57回大会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] Formation and repair of DNA-protein cross-link damage (2014)
  • 著者名/発表者名: Ide H.
  • 学会等名: 13th International Workshop on Radiation Damage to DNA
  • 発表場所: Cambridge, MA, USA
  • 年月日: 2014-06-14 – 2014-06-18
  • 招待講演
• [学会発表] DNA-タンパク質クロスリンクとクロマチンリモデリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 井出博
  • 学会等名: 新学術領域研究 ゲノム普遍的制御 第5回領域会議
  • 発表場所: 鳴門市
  • 年月日: 2014-05-07 – 2014-05-09
• [学会発表] Induction and repair of DNA-protein cross-links (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ide
  • 学会等名: International Conference on Coupling of Replication, Repair and Transcription, and Their Common Mechanism of Chromatin Remodeling
  • 発表場所: Kyoto
  • 招待講演
• [学会発表] DNA-タンパク質クロスリンクとクロマチンリモデリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 井出 博
  • 学会等名: 新学術領域研究ゲノム普遍的制御 第4回領域会議
  • 発表場所: 鳴門市
• [学会発表] RUVBL1およびRUVBL2ノックダウン細胞のDNA損傷誘発剤感受性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野晃司
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Induction and repair of DNA-protein cross-link damage (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ide
  • 学会等名: 28th RBC-NIRS International Symposium: Radiation-associated Repair Proteins and DNA Repair Network
  • 発表場所: Kyoto (Japan)
  • 年月日: 2012-11-29
  • 招待講演
• [学会発表] Detection and biological consequences of DNA-protein crosslink damage (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ide
  • 学会等名: 12th International Workshop on Radiation Damage to DNA
  • 発表場所: Prague (Czech Republic)
  • 年月日: 2012-06-02
  • 招待講演
• [学会発表] Unique properties of DNA-protein cross-links as a barrier to transcription and replication (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ide
  • 学会等名: 4th US-Japan DNA Repair Meeting
  • 発表場所: Leesburg (USA)
  • 年月日: 2012-04-11
  • 招待講演
• [学会発表] Error prone transcription induced by DNA-protein crosslink damage (2011)
  • 著者名/発表者名: 井出博
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] DNA-タンパク質クロスリンク損傷の生成と生物影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井出博
  • 学会等名: 日本放射線影響学会54回大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] DNA-タンパク質クロスリンク損傷の複製,転写,修復への影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井出博
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] DNA-タンパク質クロスリンクの修復および損傷許容機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井出博
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌市(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-20
• [図書] DNA Repair (2015)
  • 著者名/発表者名: Ide H., Nakano T., Shoulkamy M., and Salem A.
  • 総ページ数: 38
  • 出版者: Formation, repair, and biological effects of DNA-protein cross-link damage