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DNA修復に関わる新しい制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13308041
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関大阪大学

研究代表者

花岡 文雄  大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 教授 (50012670)

研究分担者 横井 雅幸  大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助手 (00322701)
益谷 央豪  大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助手 (40241252)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
47,320千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 10,920千円)
2003年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2002年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2001年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
キーワードヌクレオチド除去修復 / 損傷乗り越え複製 / XPCタンパク質 / HR23Bタンパク質 / 色素性乾皮症 / チミンDNAグリコシラーゼ / Polη / Polι / SUMO-1 / ユビキチン / DDB / 色素乾皮症 / APエンドヌクレアーゼ / SUMO-I
研究概要

研究代表者および研究分担者は、ヌクレオチド除去修復(nucleotide excision repair;NER)や損傷乗り越え複製(translesion synthesis;TLS)などのDNA修復系がどのように制御されているかを総合的に理解することを目的として研究を行い、以下にまとめるような知見を得た。
1)ゲノム全体の修復(global genome repair;GGR)において損傷認識段階に働くXPC-HR23Bタンパク質が中心体タンパク質であるcentrin2と複合体形成していることを見出した。
2)XPC-HR23Bタンパク質は、二本鎖DNAと一本鎖DNAの境界部分を認識して結合し、その結合にはDNAの方向特異性が存在した。
3)mHR23Aを欠損したマウスは正常に発育した。一方、mHR23B欠損マウスは大部分が胎生致死で、まれに誕生しても、口蓋裂その他の発生異常および雄においては不妊が認められた。
4)酵母2ハイブリッド法により、XPCとチミンDNAグリコシラーゼ(TDG)との相互作用を見出した。生化学的な実験により、XPCはTDGと物理的に相互作用するのみならず、TDGの活性を促進することが分かった。
5)XPC/Rad4のホモログが分裂酵母には2種類(Rhp4AおよびB)存在し、Rhp4Aは出芽酵母Rad4と同様、GGRと転写と共役した修復(TCR)の両方に、Rhp4BはヒトXPCと同じくGGRにだけ機能することが分った。
6)ヒトPolηは、代表的な酸化的DNA損傷の一つであるチミン・グリコールに対して比較的正しい塩基を重合しつつ乗り越えることが分かった。
7)129マウスではDNAポリメラーゼ・イオタ(Polι)の両方のアレルに変異があり、Polι遺伝子がノックアウトされた状態であること、それにもかかわらずこの系統のマウスは正常に発育し、また免疫グロブリン遺伝子の体細胞超突然変異も正常であることを見出した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Araki, M. et al.: "Centrosome protein centrin/caltractin 1 is part of the xeroderma pigmentosum group C complex that initiates global genome nucleotide excision repair"J.Biol.Chem.. 276. 18665-18672 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugasawa, K. et al.: "A molecular mechanism for DNA damage recognition by the xeroderma pigmentosum group C protein complex"DNA Repair. 1. 95-107 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kusumoto, R. et al.: "Translesion synthesis by human DNA polymerase η across thymine glycol lesions"Biochemistry. 41. 6090-6099 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukumoto, Y. et al.: "Two budding yeast RAD4 homologs in fission yeast play different roles in the repair of UV-induced DNA damage"DNA Repair. 1. 833-845 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, Y. et al.: "Xeroderma pigmentosum group C protein interacts physically and functionally with thymine DNA glycosylase"EMBO J.. 22. 164-173 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 花岡 文雄: "DNA複製・修復がわかる"羊土社. 133 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Araki, M., Masutani, C., Takemura, M., Uchida, A., Sugasawa, K., Kondoh, J., Ohkuma, Y., Hanaoka, F.: "Centrosome protein centrin 2/caltractin l is part of the xeroderma pigmentosum group C complex that initiates global genome nucleotide excision repair."J. Biol. Chem.. 276. 18665-18672 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugasawa, K., Shimizu, Y., Iwai, S., Hanaoka, F.: "A molecular mechanism for DNA damage recognition by the xeroderma pigmentosum group C protein complex."DNA Repair. 1. 95-107 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kusumoto, R., Masutani, C., Iwai, S., Hanaoka,F.: "Translesion synthesis by human DNA polymerase η across thymine glycol lesions."Biochemistry. 41. 6090-6099 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukumoto, Y., Hiyama, H., Yokoi, M., Nakaseko, Y., Yanagida, M., Hanaoka,F.: "Two budding yeast RAD4 homologs in fission yeast play different roles in the repair of UV-induced damage."DNA Repair. 1. 833-845 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, Y., Iwai, S., Hanaoka, F., Sugasawa,K.: "Xeroderma pigmentosum group C protein interacts physically and functionally with thymine DNA glycosylase."EMBO J.. 22. 164-173 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] McDonald, J.P., Frank, E.G., Plosky, B.S., Rogozin, I.B., Masutani, C., Hanaoka, F., Woodgate, R., Gearhart,P.J.: "129-derived strains of mice are deficient in DNA polymerase t and have normal immunoglobulin hypermutation."J. Exp. Med.. 198. 635-643 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] McCulloch, S.D., Kokoska, R.J., Masutani, C., Iwai, S., Hanaoka, F., Kunkel,T.A.: "Preferential cis-syn thymine dimer bypass by DNA polymerase occurs with biased fidelity."Nature. 428. 97-100 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawada, K. et al.: "Crystal structure of the MazE/MazF complex Molecular bases of antidote-toxin recognition"Mol.Cell. 11. 875-884 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Riedl, T. et al.: "The comings and goings of nucleotide excision repair factors on damaged DNA"EMBO J. 22. 5293-5303 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] You, Z.et al.: "Thymine-rich single-stranded DNA sequences specifically activates mouse Mcm4/6/7 helicase on T-fork and bubble"EMBO J. 22. 6148-6160 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Higurashi, M. et al.: "Identification and characterization of an intermediates in the alkali degradation of (6-4)photoproduct-containing DNA"J.Biol.Chem.. 278. 51968-51973 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fujiwara, K. et al.: "Structure of the ubiquitin-interacting motif of S5a bound to the ubiquitin-like domain of HR23B"J.Biol.Chem.. 279. 4760-4767 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kino, K. et al.: "Nucleotide excision repair of 5-fomyluracil in vitro is enhanced by the presence of mismatched bases"Biochemistry. 43. 2682-2687 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hey T., et al.: "The XPC-HR23B Complex displays high affinity and speciticity for damaged DNA in a true-eguilibrium fluorescence assay"Biochemistry. 41. 6583-6587 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uchida A., et al.: "The carbaxy-terminal domain of the XPCprotein plays a crucial role in nucleo tide excision repair through interactions with TFIIH"DNA Repair. 1. 833-845 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fukumoto, Y et al.: "Two budding yeast RAD4 homologs in fission yeast play differnt roles in the repair of UV-induced DNA damage"DNA Repair. 1. 833-845 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yanagi K., et al.: "Mouse geminin inhibits not only cdtl-MCM6 interactions but also a novel intrinsic Cdt1 DNA binding activity"J. Biol. Chem.. 277. 40871-40880 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu Y., et al.: "Xeroderma pigmentosum group C protein interacts physically and functionally with thymine DNA glycosylase"EMBO J.. 22. 164-173 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Janicievic A., et al.: "DNA bending by the human damage recoguition protein complex XPC-HR23B"DNA Repair. 2. 325-336 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ishikawa, T.et al.: "Mutagenic and non-mutagenic Bypass of DNA lesions by Drosophila DNA polymenases dipolη and dipole"J. Biol. Chem.. 276. 15155-15163 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Levine, R.L. et al.: "Translesion DNA synthesis catalyzed by human polη across I, N6-athenodeoxyadenosine"J. Biol. Chem.. 276. 18717-18721 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuda, T. et al.: "Error rate and specificity of human and murine DNA polymeraseη"J. Mol. Biol.. 312. 335-346 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Boudsocq, F. et al.: "Sulfolobus solfataricus P2 DNA polymerase IV(Dpo4): an archaeal DinB-like DNA polymenase with lesion-bypass properties akin to aukaryotic polη"Nucleic Acids Res.. 29. 4607-4616 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kuraoka, I. et al.: "Oxygen free-radical damage to DNA polymenas η and resistanteto exonaclease action at cyclopurine deoxynucleaside residues"J. Biol. Chem.. 276. 49283-49288 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Broughton, B.C. et al.: "Molecular analysis of mutations in DNA polymenase η in xeroderma pigmentosum-variant residues"Proc. Natl. acad. Sci. USA. 99. 815-820 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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