新規ヒトAPエンドヌクレアーゼの機能

• 研究課題/領域番号: 20510047
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 菅野 新一郎 東北大学, 加齢医学研究所, 講師 (10400417)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: AP endonuclease / PARP1 / base excision repair (BER) / single strand break repair (SSBR) / base excision repair / single strand break repair / APエンドヌクレアーゼ / 活性酸素 / DNA修復 / 老化 / DNA損傷

研究概要

DUF2228 familyは線虫からヒトまでの真核生物(酵母やカビを除く)に分布し、よく保存された配列を持つタンパク質で、機能が未知のprotein familyである。昆虫や線虫の一部では保存された配列以外にアミノ酸配列N端側にCYR motif (C2H2 zinc finger motif)を持っている。CYR motifは初めDNA修復酵素のPALF(APLF)で我々が同定したモチーフで、アミノ酸配列N 端あるいはC端に単独であるCYR motifはDNA damageによって活性化されたPARP1によって作られるpoly(ADP-ribose)鎖(PAR)に結合する性質を持っている。我々は、このfamilyメンバーのうちアミノ酸配列N端側にCYR motifをもつショウジョウバエのCG1218-PAとCYR motifを欠いたタイプのヒトのC4orf27(APNX)をクローニングしその機能を解析した。その結果、1)GFP-CG1218-PAはPAR依存性に核内のDNA損傷部位に集積するがヒトGFP-APNXはPAR非依存性に損傷に集積する。2)APNXはヒト細胞内でPARP1とヘテロダイマーを形成し、PARP1依存的に損傷に集積する。3)CG1218-PAおよびAPNXは脱塩基部位(APサイト)の5' 側に3'-OHのニックを入れるAP-endo/exonuclease活性をもつ酵素であること。などが明らかになった。さらにAPNXのノックダウンでヒト細胞がアルキル化剤MMSに感受性になることからこのタンパク質は塩基除去修復やDNA単鎖切断修復に関わる新規のDNA修復酵素であることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] CAMP (C13orf8, ZNF828)is a novel regulator of kinetochore-microtubule attachment. (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh, G, Kanno, S, Uchida, K, S, K, Chiba, S, Sugino, S, Watanabe, K, Mizuno, K, Yasui, A, Hirota, T, and Tanaka, K.
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 30(1) 号: 1 ページ: 130-44
  • DOI: 10.1038/emboj.2010.276
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ACF1 complex is required for DNA double-strand break repair in human cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Li Lan, Ayako Ui, Satoshi Nakajima, Kotomi Hatakeyama ; Mikiko Hoshi, Reiko Watanabe, Susan Janicki, Hideaki Ogiwara, Takashi Kohno, Shin-ichiro Kanno, Akira Yasui
  • 雑誌名: Moll. Cell. 巻: 40(6) 号: 6 ページ: 976-87
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2010.12.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution structure of a zinc-finger domain that binds to poly-ADP-ribose (2010)
  • 著者名/発表者名: Isogai S, Kanno S, Ariyoshi M, Tochio H, Ito Y, Yasui A, Shirakawa M.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 15(2) 号: 2 ページ: 101-10
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2009.01369.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution structure of a zinc-finger domain that binds to poly-ADP-ribose (2010)
  • 著者名/発表者名: Isogai S, Kanno S, Ariyoshi M, Tochio H, Ito Y, Yasui A, Shirakawa M
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 15 ページ: 101-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution structure of a zinc-finger domain that binds to poly-ADP-ribose. (2010)
  • 著者名/発表者名: Isogai S, Kanno S, Ariyoshi M, Tochio H, Ito Y, Yasui A, Shirakawa M.
  • 雑誌名: Genes Cells 15 ページ: 101-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] A polycomb group protein, PHF1, is involved in the response to DNA double-trandf breaks in human cell (2008)
  • 著者名/発表者名: Hong, et.al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 36 ページ: 2939-2947
  • 査読あり
• [学会発表] DUF2228 family-Characterization of a novel human endo/exonuclease (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅野新一郎、渡邊礼子、安井明
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] DUF2228 family-ヒトを含む真核生物の新規AP-endo/exonuclease-の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅野新一郎
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2010-12-07