家族性乳癌の原因遺伝子BRCA2の相同DNA組換えにおける機能の解析

• 研究課題/領域番号: 17510042
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山添 光芳 京都大学, 医学研究科, 助手 (00284745)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: 遺伝子 / ゲノム / 放射線 / DNA修復 / 相同DNA組換え

研究概要

(1)BRCA2遺伝子と他の遺伝子の遺伝学的相互作用
本研究ではBRCA2と、相同DNA組換えに関与する(1)XRCC3、(2)RAD52、(3)BRCA1、(4)FANC-C遺伝子との二重破壊株を作製し、表現型の解析を行った。まず、自然発生する染色体断裂は、XRCC3、RAD52、BRCA1遺伝子を破壊してもBRCA2ナル細胞より増えることはなかった。一方、FANC-C遺伝子を破壊すると、より多くの染色体断裂が生じた。このことより、自然発生するDNA損傷に対しては、XRCC3、RAD52、BRCA1遺伝子はBRCA2と同じ経路で働くが、FANC-C遺伝子は別の経路で働いていることがわかった。またシスプラチンに対する感受性は、どの二重破壊株もBRCA2遺伝子単独破壊株と一致し、DNA架橋剤後の修復には、これら4つの遺伝子がBRCA2と共同して働いていると結論した。一方、カンプトテシン(DNAトポイソメラーゼIの阻害によってDNA複製をブロックする)に対しては、BRCA1破壊株の方がBRCA2破壊株より感受性が高く、BRCA1はDNA損傷の種類によってはBRCA2と独立して働くことがわかった。
(2)表現型解析技術の開発
(i)DNA修復過程のイメージング
BRCA2破壊細胞に高エネルギーのレーザーを照射して、核内に高密度の二本鎖切断を導入した。BRCA2破壊細胞でも効率は低いが、RAD51蛋白が損傷部位に集合し、BRCA2に依存しないRAD51蛋白の働きを明らかにすることができた。
(ii)クロマチン免疫沈降法によるDNA修復過程の解析
染色体DNAを切断しない制限酵素の認識部位を、特定の染色体部位に導入した。酵素を一過性発現させ、ゲノムDNAの一カ所にDNA二本鎖切断を導入すると、切断部位周辺のヒストンH2AXがリン酸化されている現場をとらえることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Critical roles for polymerase zeta in cellular tolerance to nitric oxide-induced DNA damage. (2006)
  • 著者名/発表者名: Wu X, Takenaka K, Sonoda E, Hochegger H, Kawanishi S, Kawamoto T, Takeda S, Yamazoe M
  • 雑誌名: Cancer Res. 66・2 ページ: 748-754
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Role for RAD 18 in homologous recombination in DT40 cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Szuts D, Simpson LJ, Kabani S, Yamazoe M, Sale JE
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 26・21 ページ: 8032-8041
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Critical roles for polymerase zeta in cellular tolerance to nitric oxide-induced DNA damage. (2006)
  • 著者名/発表者名: Wu X, Takenaka K, Sonoda E, HoChegger H, Kawanishi S, Kawamoto T, Takeda S, Yamazoe M.
  • 雑誌名: Cancer Res. 66 ページ: 748-54
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Role for RAD18 in homologous recombination in DT40 cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Szuts D, Simpson LJ, Kabani S, Yamazoe M, Sale JE.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 26 ページ: 8032-41
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Differential and collaborative actions of Rad51 paralog proteins in cellular response to DNA damage. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yonetani Y, Hochegger H, Sonoda E, Shinya S, Yoshikawa H, Takeda S, Yamazoe M
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 33・14 ページ: 4544-4552
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Multiple repair pathways mediate tolerance to chemotherapeutic cross-linking agents in vertebrate cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nojima K, Hochegger H, Saberi A, Fukushima T, Kikuchi K, Yoshimura M, Orelli BJ, Bishop DK, Hirano S, Ohzeki M, Ishiai M, Yamamoto K, Takata M, Arakawa H, Buerstedde JM, Yamazoe M, Kawamoto T, Araki K, Takahashi JA, Hashimoto N, Takeda S, Sonoda E
  • 雑誌名: Cancer Res. 65・24 ページ: 11704-11711
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Differential and collaborative actions of Rad51 paralog proteins in cellular response to DNA damage. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yonetani Y, Hochegger H, Sonoda E, Shinya S, Yoshikawa H, Takeda S, Yamazoe M.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 33 ページ: 4544-52
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Multiple repair pathways mediate tolerance to chemotherapeutic cross-linking agents in vertebrate cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nojima K, Hochegger H, Saberi A, Fukushima T, Kikuchi K, Yoshimura M, Orelli BJ, Bishop DK, Hirano S, Ohzeki M, Ishiai M, Yamamoto K, Takata M, Arakawa H, Buerstedde JM, Yamazoe M, Kawamoto T, Araki K, Takahashi JA, Hashimoto N, Takeda S, Sonoda E.
  • 雑誌名: Cancer Res. 65 ページ: 11704-11
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より