環境適応型ＤＮＡ損傷ストレス耐性メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 23247002
• 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: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 学習院大学
• 研究代表者: 菱田 卓 学習院大学, 理学部, 教授 (60335388)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 42,510千円 (直接経費: 32,700千円、間接経費: 9,810千円); 2014年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2013年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2012年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2011年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
• キーワード: DNA損傷 / 出芽酵母 / DNA損傷トレランス / DNA修復 / DNA相同組換え / Mgs1 / DNA複製 / ゲノム安定性 / クロマチン

研究成果の概要

DNA損傷トレランス（DDT）は、DNA複製装置に含まれるDNAクランプ（PCNA）のユビキチン化修飾を介して複製阻害の解消に機能しており、慢性的なDNA損傷ストレス耐性において主要な役割を果たす。本研究では、研究代表者が同定したMgs1の解析を中心として、DNA損傷トレランス機構を制御する分子メカニズムの解析と、慢性的なDNA損傷が引き起こすゲノム不安定性や代謝機能への影響を解析した。その結果、Mgs1はDDT経路とDNA相同組換え経路の制御に関わることや、慢性的な紫外線損傷ストレスがトレハロースや活性酸素種のなどの代謝ストレスの増大を引き起こしていることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] RecA protein recruits structural maintenance of chromosomes (SMC)-like RecN protein to DNA double-strand breaks (2013)
  • 著者名/発表者名: Keyamura K, Sakaguchi C, Kubota Y, Niki H, Hishida T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288(41) 号: 41 ページ: 29229-29237
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.485474
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chronic low-dose ultraviolet induced mutagenesis in nucleotide excision repair-deficient cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Haruta, N., et. al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 40 ページ: 8406-8415
  • 査読あり
• [雑誌論文] En bloc transfer of polyubiquitin chains to PCNA in vitro is mediated by two different human E2-E3 pairs (2012)
  • 著者名/発表者名: Masuda, Y., et. al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 40 ページ: 10394-10407
  • 査読あり
• [学会発表] 相同染色体間の組換え制御メカニズムの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 毛谷村賢司、菱田卓
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] A genetic screen for genes that suppress the temperature sensitivity of mgs1-18 rad18∆ cells in Saccharomyces cerevisiae (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishige, D., Keyamura, K., Hasegawa, Y., Iwasaki, H., and Hishida, T.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 出芽酵母Srs2ヘリカーゼとMus81-Mms4ヌクレアーゼによる相同染色体間の組換え制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 毛谷村賢司、菱田卓
  • 学会等名: 第23回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2015-10-19
• [学会発表] 出芽酵母における複製ストレス応答に関わる新たな因子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石毛大輔、毛谷村賢司、長谷川ゆき、岩﨑博史、菱田卓
  • 学会等名: 第23回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2015-10-19
• [学会発表] 複製ストレス応答における出芽酵母Mgs1の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷川ゆき、毛谷村賢司、重森悠、菱田卓
  • 学会等名: 第23回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2015-10-19
• [学会発表] 出芽酵母における複製ストレス応答に関わる新たな因子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石毛大輔、毛谷村賢司、長谷川ゆき、岩﨑博史、菱田卓
  • 学会等名: 第87回日本遺伝学会
  • 発表場所: 東北大
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] 慢性的な低線量率紫外線照射下における出芽酵母NER欠損株の動態解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塩入拓馬、毛谷村賢司、田中修平、菱田卓
  • 学会等名: 第87回日本遺伝学会
  • 発表場所: 東北大
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] 二本鎖DNAの切断修復に関与するRecNの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 毛谷村賢司、戸羽あす美、仁木宏典、菱田卓
  • 学会等名: 第12回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2015-06-04
• [学会発表] 相同染色体間の組換え制御機構における出芽酵母Srs2の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 毛谷村賢司、菱田卓
  • 学会等名: 第32回染色体ワークショップ・第13回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 広島大
  • 年月日: 2014-12-15
• [学会発表] 出芽酵母Mgs1タンパク質の機能ドメインの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 重森悠、毛谷村賢司、菱田卓
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] DNA損傷ストレス応答に影響を及ぼすヒストン変異体の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田麻美、毛谷村賢司、菱田卓
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] Roles of the Saccharomyces cerevisiae Srs2 helicase in inter-homologue recombination repair (2014)
  • 著者名/発表者名: 毛谷村賢司、新井康太、菱田卓
  • 学会等名: 第9回3Rシンポジウム
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2014-11-17
• [学会発表] 菱田卓 (2014)
  • 著者名/発表者名: 慢性的な紫外線損傷ストレスに対する耐性獲得に関与するヌクレオソーム構造
  • 学会等名: 第57回日本放射線影響学会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2014-10-01
  • 招待講演
• [学会発表] DNA損傷ストレス応答に関与するヒストン変異体の網羅的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田麻美、毛谷村賢司、菱田卓
  • 学会等名: 第86回日本遺伝学会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] DNA二本鎖切断修復に関与するRecNのDNA相互作用メカニズムの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 毛谷村賢司、金子佳樹、仁木宏典、菱田卓
  • 学会等名: 第11回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2014-06-05
• [学会発表] SMCファミリータンパク質RecNのDNA二重鎖切断修復における役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 毛谷村賢司、久保田佳乃、小林万希子、金子佳樹、仁木宏典、菱田卓
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-12-03 – 2013-12-06
• [学会発表] 出芽酵母を用いたジーンターゲティングに関与する新規因子の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 櫻本健郎、毛谷村賢司、菱田卓
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-12-03 – 2013-12-06
• [学会発表] 相同染色体間の組換えにおける出芽酵母 Srs2 へリカーゼの役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 毛谷村賢司、新井康太、菱田卓
  • 学会等名: 第22回DNA複製、組換え、修復ワークショップ
  • 発表場所: 仙台・秋保温泉
  • 年月日: 2013-11-20 – 2013-11-22
• [学会発表] 出芽酵母を用いたジーンターゲティングに関する新規遺伝子の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 櫻本健郎、毛谷村賢司、菱田卓
  • 学会等名: 第22回DNA複製、組換え、修復ワークショップ
  • 発表場所: 仙台・秋保温泉
  • 年月日: 2013-11-20 – 2013-11-22
• [学会発表] 相同染色体間のDNA相同組換え制御メカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 毛谷村賢司、新井康太、菱田卓
  • 学会等名: 第85回日本遺伝学会
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2013-09-19 – 2013-09-21
• [学会発表] DNA二重鎖切断修復に関与するSMCファミリータンパク質RecNの機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 毛谷村賢司、久保田佳乃、仁木宏典、菱田卓
  • 学会等名: 第10回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 伊豆・修善寺
  • 年月日: 2013-06-20 – 2013-06-21
• [学会発表] 慢性的な紫外線照射による突然変異の誘起メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 菱田卓
  • 学会等名: 放射線影響学会第55回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [学会発表] 相同染色体間の組換え制御機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菱田卓
  • 学会等名: 第84回日本遺伝学会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Srs2による相同染色体間の組換え制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菱田卓
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] DNA二重鎖切断修復に関与するRecNの機能解析
  • 著者名/発表者名: 菱田卓
  • 学会等名: 第9回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 滋賀
• [図書] ゲノムを司るインターメア：非コードDNA領域のDNA損傷応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菱田 卓
  • 出版者: 化学同人
• [図書] パリティ (2015)
  • 著者名/発表者名: 菱田 卓
  • 出版者: 丸善出版