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PCNAのユビキチン化で制御される新規DNA損傷トレランス経路の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K12238
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63020:放射線影響関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

金尾 梨絵  名古屋大学, 環境医学研究所, 助教 (30542287)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードDNA損傷トレランス / DNA損傷 / DNA複製 / ユビキチン / イルジンS / 損傷乗り越えDNA合成 / ユビキチン化 / PCNA / DNA修復 / 損傷乗り越え複製
研究開始時の研究の概要

細胞が増殖するためには細胞分裂に先立ち、ゲノムDNAをコピーするDNA複製が必要であるが、放射線、紫外線、化学物質などにより生じたDNA上の損傷はDNA複製の妨げとなる。細胞にはDNA損傷が生じても複製を継続するためのDNA損傷トレランスと呼ばれるメカニズムが備わっているが、ヒト細胞において、その全容はまだ明らかになっていない。本研究はヒト細胞のDNA損傷トレランスのメカニズムを明らかにしようとするものである。

研究成果の概要

本研究ではDNA損傷剤として天然セスキテルペン化合物のイルジンSを用いてヒト細胞のDNA損傷トレランスについて解析を行った。イルジンS損傷に対してユビキチンE3リガーゼのRFWD3がPCNAのユビキチン化依存的にDNA損傷トレランスに寄与していることを明らかにした。また、RFWD3のE3リガーゼ活性及びRPAとの相互作用がDNA損傷トレランスに重要であった。さらにRFWD3が紫外線損傷に対してもDNA損傷トレランスで重要な役割を果たすことを明らかにした。イルジンS損傷、紫外線損傷の両方に対してRFWD3はTLSポリメラーゼとは独立して働くことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DNA損傷トレランスはDNA複製の阻害を解消することで複製の破綻を防ぎ、ゲノム安定性に寄与している。しかし、がん化した細胞では複製を進行させ、増殖に貢献する側面がある。また、抗がん剤の耐性への寄与も知られている。DNA損傷トレランスのメカニズムを明らかにすることは、ゲノム不安定化と細胞のがん化の関係やがん細胞の増殖の理解に貢献し、新たな抗がん剤開発につながることが期待される。本研究の成果により、ヒト細胞のDNA損傷トレランスのこれまで明らかになっていない経路について新たな知見が得られたことで、DNA損傷応答研究の進展に貢献した。また、がん研究の発展にもつながるものである。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Novel mechanisms for the removal of strong replication-blocking HMCES- and thiazolidine-DNA adducts in humans2023

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Yohei、Masuda Yuji、Iwai Shigenori、Miyake Yumi、Kanao Rie、Masutani Chikahide
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 51 号: 10 ページ: 4959-4981

    • DOI

      10.1093/nar/gkad246

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RFWD3 and translesion DNA polymerases contribute to PCNA modification dependent DNA damage tolerance2022

    • 著者名/発表者名
      Kanao Rie、Kawai Hidehiko、Taniguchi Toshiyasu、Takata Minoru、Masutani Chikahide
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 5 号: 12 ページ: e202201584-e202201584

    • DOI

      10.26508/lsa.202201584

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ユビキチンリガーゼRFWD3はヒト細胞のDNA損傷トレランスで重要な役割を果たす2024

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、益谷央豪
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] PCNAのユビキチン化に依存するDNA損傷トレランスの解析2023

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、増田雄司、益谷央豪
    • 学会等名
      第27回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒト細胞のDNA損傷トレランスにおけるRFWD3の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、益谷央豪
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] DNA損傷トレランスにおけるRFWD3の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、増田雄司、益谷央豪
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒト細胞におけるRFWD3の関与するDNA損傷トレランス経路の解析2023

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、増田雄司、益谷央豪
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of PCNA ubiquitination-dependent DNA damage tolerance in human cells2023

    • 著者名/発表者名
      Rie Kanao, Hidehiko Kawai, Toshiyasu Taniguchi, Minoru Takata, ChikahideMasutani
    • 学会等名
      19th Ataxia-Telangiectasia workshop (ATW2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 紫外線とイルジンSで誘発されるDNA損傷によるDNA複製阻害を回避する機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、益谷央豪
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] RFWD3はヒト細胞において紫外線損傷のDNA損傷トレランスに関与する2022

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、益谷央豪
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第65回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] RFWD3 and TLS polymerases play crucial roles in PCNA ubiquitination-dependent DNA damage tolerance in human cells2022

    • 著者名/発表者名
      Rie Kanao, Hidehiko Kawai, Toshiyasu Taniguchi, Minoru Takata, ChikahideMasutani
    • 学会等名
      7th US-EU Conference on Endogenous DNA Damage and Repair
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RFWD3 mediates a crucial pathway of PCNA ubiquitination-dependent DNA damage tolerance in human cells2022

    • 著者名/発表者名
      Rie Kanao, Hidehiko Kawai, Toshiyasu Taniguchi, Minoru Takata, ChikahideMasutani
    • 学会等名
      NIG International Symposium 2002. Chromosome Replication in the New Era; Old and New Questions in Life Science
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RFWD3とDNAポリメラーゼ・イータはPCNAのユビキチン化依存的に紫外線損傷のDNA損傷トレランスに関与する2022

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、益谷央豪
    • 学会等名
      日本分子生物学会第45回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト細胞におけるPCNA のユビキチン化に依存するDNA損傷トレランスの解析2022

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、益谷央豪
    • 学会等名
      第40回染色体ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 付加体を形成するセスキテルペン化合物イルジンSを用いたDNA損傷トレランスの解析2022

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、益谷央豪
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] イルジンSで生じるDNA損傷に対するヒト細胞におけるDNA損傷トレランスの解析2021

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、益谷央豪
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第64回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト細胞におけるユビキチン化PCNAに依存するDNA損傷トレランスの解析2021

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、益谷央豪
    • 学会等名
      第26回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト細胞においてRFWD3はPCNAの翻訳後修復依存的なDNA損傷トレランスに関与する2021

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、河合秀彦、谷口俊恭、高田穣、益谷央豪
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト細胞におけるPCNA のユビキチン化依存的なDNA損傷トレランスの解析2021

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵、益谷央豪
    • 学会等名
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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