遺伝子改変マウスを利用した損傷乗り越え型ＤＮＡポリメラーゼの機能解析

• 研究課題/領域番号: 22249005
• 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: 生物系薬学
• 研究機関: 学習院大学
• 研究代表者: 花岡 文雄 学習院大学, 理学部, 教授 (50012670)
• 連携研究者: 横井 雅幸 学習院大学, 理学部, 助教 (00322701) ; 赤木 純一 国立医薬品食品衛生研究所, 病理部, 研究員 (60512556)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 48,750千円 (直接経費: 37,500千円、間接経費: 11,250千円); 2012年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円); 2011年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円); 2010年度: 22,750千円 (直接経費: 17,500千円、間接経費: 5,250千円)
• キーワード: 遺伝子ノックアウト / 損傷乗り越え複製 / 紫外線 / DNAポリメラーゼ / 突然変異 / 損傷トレランス / TLSポリメラーゼ / DNAポリメラーゼκ / REV1 / ノックアウトマウス / (6-4)光産物 / DNA損傷トレランス / DNAポリメラーゼ・イータ / 紫外線感受性

研究概要

哺乳類細胞における損傷乗り越え複製（TLS）の役割を調べるために、遺伝子ノックイン技術を用いて、最も主要なTLSポリメラーゼであるPolηの不活性型変異体またはRev1という別のTLSポリメラーゼと相互作用出来ない変異体を安定に発現するPolη、Polι、Polκ単独欠損またはそれらを二重、三重に欠損したマウス胎児由来繊維芽細胞を樹立し、UV感受性や突然変異率を調べた。その結果、CPDの乗り越え合成に適したPolηが欠損している場合、Rev1を介してPolκがUV損傷を誤りがちに乗り越える経路の存在が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] A cyclobutane thymine-N4-methylcytosine dimer is resistant to hydrolysis but strongly blocls DNA synthesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto J, Oyama T, Kunishi T, Masutani C, Hanaoka F, Iwai S
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 42 号: 3 ページ: 2075-2084
  • DOI: 10.1093/nar/gkt1039
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure-function analysis of the EF-hand protein centrin-2 for its intracellular localization and nucleotide excision repair. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishi R, Sakai W, Tone D, Hanaoka F, Sugasawa K
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 41 号: 14 ページ: 6917-6929
  • DOI: 10.1093/nar/gkt434
  • NAID: 120005621886
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mechanism of somatic hypermutation at the WA motif by human DNA polymerase eta. (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhao Y, Gregory MT, Biertümpfel C, Hua YJ, Hanaoka F, Yang W
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 110 号: 20 ページ: 8146-8151
  • DOI: 10.1073/pnas.1303126110
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Trapping DNA replication origins from the human genome (2013)
  • 著者名/発表者名: Eki, T., Murakami, Y., and Hanaoka, F
  • 雑誌名: Genes (Basel) 巻: 4 ページ: 198-225
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trapping DNA replication origins from the human genome. (2013)
  • 著者名/発表者名: Eki T, Murakami Y, Hanaoka F
  • 雑誌名: Genes (Basel) 巻: 4 号: 2 ページ: 198-225
  • DOI: 10.3390/genes4020198
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of new scavengers for hydroxyl radicals and superoxide dismutase by utilizing ultraviolet A photoreaction of 8-methoxypsoralen and a variety of mutants of Escherichia coli : implications on certain diseases of DNA repair deficiency (2012)
  • 著者名/発表者名: Ahmad, S., Yokoi, M., and Hanaoka, F
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. B. 巻: 116 ページ: 30-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] A DNA oligomer containing 2,2,4-triamino-5(2H)-oxazolone is incised by human NEIL1 and NTH1. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kino K
  • 雑誌名: Mutat Res 巻: 734 号: 1-2 ページ: 73-77
  • DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2012.03.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of human DNA polymerase eta-mediated chemoresistance to cisplatin. (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhao Y
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 109 号: 19 ページ: 7269-7274
  • DOI: 10.1073/pnas.1202681109
  • 査読あり
• [雑誌論文] The vital role of polζand REV1 in mutagenic, but not correct, DNA synthesis across benzo[a]pyrene-dG and the recruitment of polζby REV1 to a replication-stalled site (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, K., Cho, Y., Yang, I. Y., Akagi, J., Ohashi, E., Tateishi, S., de Wind, N., Hanaoka, F., Ohmori, H., and Moriya, M
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 96 ページ: 9613-9622
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of mice deficient in both REV1 catalytic activity and POLH reveals an unexpected role for POLH in the generation of C to G and G to C transversions during Ig gene hypermutation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kano C
  • 雑誌名: Int Immunol 巻: 24 号: 3 ページ: 169-174
  • DOI: 10.1093/intimm/dxr109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stalled Polη at its cognate substrate initiates an alternative translesion synthesis pathway via interaction with REV1. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito W
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 17 号: 2 ページ: 98-108
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2011.01576.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of new scavengers for hydroxyl radicals and superoxide dismutase by utilising ultraviolet A photoreaction of 8-methoxysoralen and a variety of mutants of Escherichia coli: implications on certain diseases of DNA repair deficiency. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ahmad SI
  • 雑誌名: J Photochem Photobiol B 巻: 116 ページ: 30-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] The vital role of polymerase ζ and REV1 in mutagenic, but not correct, DNA synthesis across benzo[a]pyrene-dG and recruitment of polymerase ζ by REV1 to replication-stalled site. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto K
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 287 号: 12 ページ: 9613-9622
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.331728
  • 査読あり
• [雑誌論文] The molecular basis of CRL4DDB2/CSA ubiquitin ligase architecture, targeting, and activation (2011)
  • 著者名/発表者名: Fischer, E.S., et al
  • 雑誌名: Cell 巻: 147 号: 5 ページ: 1024-1039
  • DOI: 10.1016/j.cell.2011.10.035
  • 査読あり
• [雑誌論文] NBS1 recruits RAD18 via aRAD6-like domain and regulates Polη-dependent translesion DNA synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara H, Kobayashi J, Tateishi S, Kato A, Matsuura S, Tauchi H, Yamada K, Takezawa J, Sugasawa K, Masutani C, Hanaoka F, Weemaes CM, Mori T, Zou L, Komatsu K.
  • 雑誌名: Mol Cell 巻: 43 号: 5 ページ: 788-797
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2011.07.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular chaperone Hsp90 regulates REV1-mediated mutagenesis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Pozo FM
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 31 号: 16 ページ: 3396-3409
  • DOI: 10.1128/mcb.05117-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hst3 and Hst4 histone deacetylases regulate replicative lifespan by preventing genome instability in Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Hachinohe, M., Hanaoka, F., and Masumoto, H
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 16 号: 4 ページ: 467-477
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2011.01493.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic analysis using a mouse cell cycle mutant identifies magoh as a novel gene involved in Cdk regulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Inaki, M., Kato, D., Utsugi, T., Onoda, F., Hanaoka, F., and Murakami, Y
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 16 号: 2 ページ: 166-178
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2010.01479.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photosensitized [2 + 2] cycloaddition on N-acetylated cytosine affords stereoselective formation of cyclobutane pyrimidine dimer (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, J., Nishiguchi, K., Manabe, K., Masutani, C., Hanaoka, F., and Iwai, S
  • 雑誌名: Nucleic Acid Res 巻: 39 号: 3 ページ: 1165-1175
  • DOI: 10.1093/nar/gkq855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photosensitized [2+2] cycloaddition of N-acetylated cytosine affords stereoselective formation of cyclobutane pyrimidine dimer (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, J., et al
  • 雑誌名: Nucl.Acids Res. 巻: 39 ページ: 1165-1175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous disruption of two DNA polymerases, Polηand Polζin avian DT40 cells unmasks the role of Polηin celluler response to various DNA lesions (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirota, K., Sonoda, E., Kawamoto, T., Motegi, A., Masutani, C., Hanaoka, F., Szuts, D., Iwai, S., Sale, J. E., Lehmann, A., and Takeda, S
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 6, pii 号: 10 ページ: e1001151-e1001151
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1001151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a Y-family DNA polymeraseηfrom the eukaryotic thermophile Alvinella pompejana (2010)
  • 著者名/発表者名: Kashiwagi, S., Kuraoka, I., Fujiwara, Y., Hitomi, K., Cheng, Q. J., Shin, D. S., Masutani, C., Tainer, J. A., Hanaoka, F., and Iwai, S
  • 雑誌名: J. Nucleic Acids pii 巻: 2010 号: 1 ページ: 701472-701472
  • DOI: 10.4061/2010/701472
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stimulation of DNA glycosylase activities by XPC protein complex : roles of protein-protein interactions (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, Y., Uchimura, Y., Dohmae, N., Saitoh, H., Hanaoka, F., and Sugasawa, K
  • 雑誌名: J. Nucleic Acids pii 巻: 2010 号: 1 ページ: 805698-805698
  • DOI: 10.4061/2010/805698
  • NAID: 120003202349
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and mechanism of human DNA polymeraseη (2010)
  • 著者名/発表者名: Biertümpfel, C., Zhao, Y., Kondo, Y., Ramon-Maiques, S., Gregory, M., Lee, J. Y., Masutani, C., Lehmann, A. R., Hanaoka, F., and Yang, W
  • 雑誌名: Nature 巻: 465 号: 7301 ページ: 1044-1049
  • DOI: 10.1038/nature09196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and mutagenesis studies of the C-terminal region of licensing factor Cdt1 enable to identify the key residues for binding to replicative helicase Mcm proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Jee, J.-G., Mizuno, T., Kamada, K., Tochio, T., Chiba, Y., Yanagi, K., Yasuda, G., Hiroaki, H., Hanaoka, F. and Shirakawa, M
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: vol.285(21) 号: 21 ページ: 15931-40
  • DOI: 10.1074/jbc.m109.075333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a Y-family DNA polymerase eta from the eukaryotic thermophile Alvinella pompejana (2010)
  • 著者名/発表者名: Kashiwagi, S., et al
  • 雑誌名: J Nucl.Acids 巻: 2010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous disruption of two DNA polymerases, Polη and Polζ, in avian DT40 cells unmasks the role of Polη in cellular response to various DNA lesions (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirota, K., et al
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 6
  • 査読あり
• [学会発表] 損傷トレランスと突然変異生成に働く乗り越え複製ポリメラーゼ (2014)
  • 著者名/発表者名: 花岡文雄
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会特別講演
  • 発表場所: 熊本
  • 招待講演
• [学会発表] Defective translesion DNA synthesis and links to human disease (2014)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F
  • 学会等名: International Symposium on Xeroderma Pigmentosum and Related Diseases : Disorders of DNA Damage Response–Bench to Bedside-
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] (2014)
  • 著者名/発表者名: Osakabe, A., Tachiwana, H., Horikoshi, N., Kagawa, W., Yasuda, T., Hanaoka, F., Sugasawa, K., Iwai, S., and Kurumizaka, H
  • 学会等名: International Conference, Kyoto, 2014: Replication, Repair and Recombination; coupling mechanisms and chromatin dynamics for genome integrity
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] All road leads to DNA-lesion bypass : mechanisms of translesion synthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Yang, W., Lee, Young-Sam, Zhao, Y., Nakamura, T., Biertümpfel, C., Yamagata, Y., Hua, Y., and Hanaoka, F
  • 学会等名: International Conference, Kyoto, 2014: Replication, Repair and Recombination; coupling mechanisms and chromatin dynamics for genome integrity
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] Physiological role of TLS polymerases in mouse skin upon UV irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Sakurai, Y., Hando, N., Morita, D., and Hanaoka, F
  • 学会等名: International Conference, Kyoto, 2014: Replication, Repair and Recombination; coupling mechanisms and chromatin dynamics for genome integrity
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of DNA damage tolerance distinct from Polη-mediated translesion synthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanao, R., Masuda, Y., Hanaoka, F., and Masutani, C
  • 学会等名: International Conference, Kyoto, 2014: Replication, Repair and Recombination; coupling mechanisms and chromatin dynamics for genome integrity
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] Structure and function of mammalian DNA polymerase eta with special reference on translesion synthesis and somatic hypermutation (2013)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F
  • 学会等名: 京都大学大学院医学研究科・免疫ゲノム医学特別セミナー
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-05-27
  • 招待講演
• [学会発表] DNAポリメラーゼ・イータ—その構造と多彩な機能— (2013)
  • 著者名/発表者名: 花岡文雄
  • 学会等名: 公開シンポジウム「遺伝情報場:構築を担う分子のダイナミクスと制御」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-01-11
  • 招待講演
• [学会発表] Role of DNA polymerase eta in somatic hypermutation (2013)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F
  • 学会等名: The 3^<rd> Frence-Japanese Cancer Meeting
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 招待講演
• [学会発表] 突然変異、損傷乗り越え複製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 花岡文雄.能美先生
  • 学会等名: 能美健彦先生ご退官記念祝賀会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-07-07
  • 招待講演
• [学会発表] Structure, mechanism and functions of mammalian DNA polymerase eta (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F
  • 学会等名: Special Seminar at the University of Texas MD Anderson Cancer Center
  • 発表場所: Austin, USA
  • 年月日: 2012-04-10
  • 招待講演
• [学会発表] Functional roles of mammalian DNA polymerase eta (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F
  • 学会等名: Second Japanese-French Cancer Workshop
  • 発表場所: 鳴門
  • 招待講演
• [学会発表] Alternative translesion synthesis pathway via interaction between stalled DNA polymeraseηand REV1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F., Yokoi, M
  • 学会等名: 8th 3R Symposium
  • 発表場所: 淡路島
  • 招待講演
• [学会発表] Functional roles of mammalian DNA polymeraseη, the product of the XP-V responsible gene (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F., Yokoi, M
  • 学会等名: 3rd Erling Seeberg Symposium
  • 発表場所: Trondheim and Orland, Norway
  • 招待講演
• [学会発表] Physiological role of DNA polymeraseη-REV1 interaction in mammalian cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Hanaoka, F
  • 学会等名: Cantoblanco Workshops : Polymerases Involved in DNA Replication, Repair and Mutagenesis
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 招待講演
• [学会発表] Involvement of DNA polymeraseη-REV1 interaction in a part of error-prone translesion DNA synthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F., Yokoi, M
  • 学会等名: US-Japan DNA Repair Workshop
  • 発表場所: Leesburg, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Involvement of DNA polymerase eta-REV1 interaction in a part of error-prone translesion DNA synthesis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka F
  • 学会等名: The 4th U.S.-Japan DNA Repair Meeting
  • 発表場所: Virginia, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Functional roles of mammalian DNA polymerase eta, the product of the XP-V responsible gene. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka F
  • 学会等名: The 3rd Erling Seeberg Symposium on DNA Repair
  • 発表場所: Trondheim and Orland, Norway
  • 招待講演
• [学会発表] Alternative translesion synthesis pathway via interaction between stalled DNA polymerase eta and REV1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka F
  • 学会等名: The 8th 3R Symposium together with National Institute of Genetics “2012 International Symposium”: “Molecular Mechanisms and Pathology of the 3R”
  • 発表場所: 淡路市、兵庫
  • 招待講演
• [学会発表] Functional roles of mammalian DNA polymerase eta (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka F
  • 学会等名: 2nd Japanese-Frence Cancer Workshop
  • 発表場所: 鳴門市、徳島
  • 招待講演
• [学会発表] Biochemical properties and structure of human DNA polymerase &eta, xeroderma pigmentosum variant- responsible gene product (2011)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F., Kondo, Y., Masutani, C., Biertümpfel, C., Zhao, Y., Yang, W
  • 学会等名: GDRI France Japan Conference
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 招待講演
• [学会発表] DNA修復研究における生化学的アプローチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 花岡文雄
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] DNA修復と疾患:色素性乾皮症を中心に (2011)
  • 著者名/発表者名: 花岡文雄
  • 学会等名: 第28回日本医学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] DNA修復と疾患：色素性乾皮症を中心に (2011)
  • 著者名/発表者名: 花岡文雄
  • 学会等名: 第28回日本医学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Biochemical properties and structure of human DNA polymerase η. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F.
  • 学会等名: 6th UK-Japan Cell Cycle Workshop
  • 発表場所: Lake Windermere, UK
  • 招待講演
• [学会発表] DNA修復研究における生化学的アプローチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 花岡文雄
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Biochemical properties and structure of human DNA polymerase &eta, xeroderma pigmentosum variant-responsible gene product (2011)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F.
  • 学会等名: GDRI France Japan Conference
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of translesion DNA synthesis with special emphasis on DNA polymerase eta and PCNA ubiquitylation (2010)
  • 著者名/発表者名: 花岡文雄
  • 学会等名: EMBOワークショップ「ユビキチンファミリーとDNA損傷応答の関わり」
  • 発表場所: ロビーニ、クロアチア(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] 遺伝子の傷を治して発がんを抑える (2010)
  • 著者名/発表者名: 花岡文雄
  • 学会等名: 大切な「いのち」を守る科学学際生命科学東京コンソーシアム市民講演会平成21年度文部科学省・戦略的大学連携支援プログラム採択
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-04-10
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of translesion DNA synthesis with special emphasis on DNA polymerase eta and PCNA ubiquitylation (2010)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F., Deguchi, S., Kanao, R., and Masutani, C
  • 学会等名: The EMBO Workshop on"Interface between the Ubiquitin Family and the DNA Damage Response"
  • 発表場所: Rovinj, Croatia
  • 招待講演
• [学会発表] Tumorigenesis induced by chronic treatment with UV-B in Pol eta- and Xpc-deficient mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Mutagenesis
  • 発表場所: Waterville, Maine, USA
  • 招待講演
• [学会発表] DNAポリメラーゼ・イータ ―その構造と多彩な機能―
  • 著者名/発表者名: 花岡文雄
  • 学会等名: 新学術領域研究「遺伝情報場」公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~20080213/
• [備考]
  • URL: http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~20080213/