環境ストレスに対するゲノム恒常性維持に関わる新たな分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24241019
• 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: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 菅澤 薫 神戸大学, 自然科学系先端融合研究環バイオシグナル研究センター, 教授 (70202124)
• 研究分担者: 岩井 成憲 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (10168544)
• 連携研究者: 横田 浩章 光産業創成大学院大学, 光産業創成研究科, 准教授 (90415547) ; 吉野 健一 神戸大学, 自然科学系先端融合研究環バイオシグナル研究センター, 助教 (90280792)
• 研究協力者: 秋田 眞季 ; 松本 翔太 ; 戸根 大輔 ; 大西 優貴 ; 木下 実
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 43,030千円 (直接経費: 33,100千円、間接経費: 9,930千円); 2014年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円); 2013年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円); 2012年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
• キーワード: 遺伝子 / ゲノム / 蛋白質 / DNA損傷修復 / 一分子解析

研究成果の概要

ゲノム全体のヌクレオチド除去修復（GG-NER）において、環境ストレスに対する効率的なゲノム監視を可能にする分子基盤の理解を目的として研究を行った。精製タンパク質により再構成した無細胞系を用い、脱塩基部位などの内因性DNA損傷がGG-NERの損傷認識を促進しうること、DNAのトポロジー状態やタンパク質のリン酸化が修復効率に影響を与えることを見出した。また、UV-DDBを介した紫外線誘発DNA損傷の認識過程におけるXPCタンパク質のユビキチン化とSUMO化の新たな役割を明らかにした。さらに、XPCタンパク質がDNA損傷の認識過程でDNA上を一次元拡散運動することを一分子イメージングにより示した。

研究成果

• [雑誌論文] Functional regulation of the DNA damage-recognition factor DDB2 by ubiquitination and interaction with xeroderma pigmentosum group C protein. (2015)
  • 著者名/発表者名: Syota Matsumoto, Eric S. Fischer, Takeshi Yasuda, Naoshi Dohmae, Shigenori Iwai, Toshio Mori, Ryotaro Nishi, Ken-ichi Yoshino, Wataru Sakai, Fumio Hanaoka, Nicolas H. Thoma, Kaoru Sugasawa
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 3 号: 3 ページ: 1700-1713
  • DOI: 10.1093/nar/gkv038
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fluorescence detection of cellular nucleotide excision repair of damaged DNA. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toga, T., Kuraoka, I., Watanabe, S., Nakano, E., Takeuchi, S., Nishigori, C., Sugasawa, K. and Iwai, S.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 5578-5578
  • DOI: 10.1038/srep05578
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PRDM14 promotes active DNA demethylation through the Ten-eleven translocation (TET)-mediated base excision repair pathway in embryonic stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okashita, N., Kumaki, Y., Ebi, K., Nishi, M., Okamoto, Y., Nakayama, M., Hashimoto, S., Nakamura, T., Sugasawa, K., Kojima, N., Takada, T., Okano, M. and Seki, Y.
  • 雑誌名: Development 巻: 141 号: 2 ページ: 269-280
  • DOI: 10.1242/dev.099622
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative analysis of interaction of human and yeast DNA damage recognition complexes with damaged DNA in nucleotide excision repair. (2013)
  • 著者名/発表者名: Krasikova, Y. S., Rechkunova, N. I., Maltseva, E. A., Pestryakov, P. E., Petruseva, I. O., Sugasawa, K., Chen, X., Min, J. H. and Lavrik, O. I.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 288 号: 15 ページ: 10936-10947
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.444026
  • 査読あり
• [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] Structure-specific endonucleases Xpf and Mus81 play overlapping but essential roles in DNA repair by homologous recombination. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi K, Narita T, Pham 〓, Iij〓 J, Hirota K, Islam SK, Mohiuddin M, Okawa K, Bori T, Fukagama T, Essers J, Kanser R, Whithy NC, Sugasawa K, Taniguchi T, Kitagawa K. Takeda S.
  • 雑誌名: Cancer Res. 巻: (in press) 号: 14 ページ: 6917-6929
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-12-3154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human and yeast DNA damage recognition complexes bind with high affinity DNA structures mimicking in size transcription bubble. (2013)
  • 著者名/発表者名: Krasikova, Y. S., Rechkunova, N. I., Maltseva, E. A., Anarbaev, R. O., Pestryakov, P. E., Sugasawa, K., Min, J. H. and Lavrik, O. I.
  • 雑誌名: Journal of Molecular Recognition 巻: 26 号: 12 ページ: 653-661
  • DOI: 10.1002/jmr.2308
  • 査読あり
• [雑誌論文] PARP1 promotes nucleotide excision repair through DDB2 stabilization and recruitment of ALC1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Pines, A. et al.
  • 雑誌名: J. Cell. Biol. 巻: 199 号: 2 ページ: 235-249
  • DOI: 10.1083/jcb.201112132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two different RFC proteins, Ctf18 and RFC1 separately control PCNA-CRL4Cdt2-mediated Cdt1 proteolysis during S phase and following UV-irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiomi Y, Ishii T, Hayashi A, Shinmyozu K, Nakayama J, Sugasawa K, & Nishitani H
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 32 号: 12 ページ: 2279-88
  • DOI: 10.1128/mcb.06506-11
  • 査読あり
• [学会発表] In vivo regulation of mammalian nucleotide excision repair. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Mammalian DNA Repair
  • 発表場所: Four Points Sheraton, Ventura, CA, U.S.A.
  • 年月日: 2015-02-08 – 2015-02-14
  • 招待講演
• [学会発表] 哺乳類ヌクレオチド除去修復タンパク質XPCのDNA結合モードの1分子イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 横田浩章、戸根大輔、大西優貴、韓 龍雲、原田慶恵、菅澤 薫
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] ヌクレオチド除去修復におけるDNA損傷認識機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大西優貴、戸根大輔、木下 実、岩井成憲、菅澤 薫
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] DNA損傷応答におけるDDB2の翻訳後修飾の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本翔太、Eric S. Fischer、Nicolas H. Thoma、菅澤 薫
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Functional interactions between XPC and DDB2 in nucleotide excision repair (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, S., Fischer, E. S., Thoma, N. H. and Sugasawa, K.
  • 学会等名: The 9th 3R Symposium
  • 発表場所: 御殿場高原ホテル
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-21
• [学会発表] ヌクレオチド除去修復におけるXPCとDDB2の機能的相互作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本翔太、Eric S. Fischer、Nicolas H. Thoma、菅澤 薫
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 紫外線誘発DNA損傷修復の細胞内制御機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅澤 薫
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第57回大会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] Roles for post-translational protein modifications in regulation of DNA damage recognition for mammalian nucleotide excision repair. (2014)
  • 著者名/発表者名: Akita, M., Matsumoto, S., Sakai, W. and Sugasawa, K.
  • 学会等名: International Symposium on Xeroderma Pigmentosum and Related Diseases
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] ゲノムDNA損傷の修復と細胞応答を制御するタンパク質翻訳後修飾の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅澤 薫
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 紫外線誘発DNA損傷の修復機構におけるSUMO化修飾の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋田眞季、酒井 恒、菅澤 薫
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: ホテルクラウンパレス青森
• [学会発表] 哺乳類ヌクレオチド除去修復タンパク質XPCの1分子イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 横田浩章、西幹栄美、戸根大輔、韓 龍雲、原田慶恵、菅澤 薫
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] ヌクレオチド除去修復における損傷認識機構とSUMO化修飾の意義 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋田眞季、松本翔太、菅澤 薫
  • 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: ホテルニュー水戸屋（仙台）
• [学会発表] 哺乳類ヌクレオチド除去修復におけるDNA損傷認識課程の制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅澤 薫
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] 哺乳類ヌクレオチド除去修復タンパク質XPCの１分子イメージング：DNA上での１次元自由拡散運動の観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横田浩章、戸根大輔、韓 龍雲、原田慶恵、菅澤 薫
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] Post-translational protein modification regulating mammalian nucleotide excision repair (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 学会等名: The 4th US-Japan DNA Repair Meeting
  • 発表場所: Leesburg, VA, USA
  • 招待講演
• [学会発表] 紫外線誘発DNA損傷の認識と修復の分子基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅澤 薫
  • 学会等名: 第34回日本光医学・光生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] 紫外線によるDNA損傷の修復を促進するDDB2の構造と機能制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本翔太 他
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第55回大会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Functional regulation of the DNA damage recognition factor DDB2 via post- translational modifications (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K. and Hanaoka, F.
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] A novel function of centrin-2 involved in maintenance of genomic stability (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K. et al.
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Exploration of novel regulatory factors in mammalian nucleotide excision repair (2012)
  • 著者名/発表者名: Tone, D. et al.
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [備考] 神戸大学バイオシグナル研究センター 菅澤研究室
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/brce-sugasawa/
• [備考] 神戸大学バイオシグナル研究センター 菅澤研究室
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/brce-sugasawa/
• [備考] 神戸大学バイオシグナル研究センター 菅澤研究室
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/brce-sugasawa/