立体構造にもとづいた損傷乗り越え複製DNAポリメラーゼ・イータの機能解析

• 研究課題/領域番号: 26340028
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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 (2016-2017); 学習院大学 (2014-2015)
• 研究代表者: 横井 雅幸 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 准教授 (00322701)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014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: 損傷乗り越え合成 / DNA損傷 / TLSポリメラーゼ / 阻害剤 / 損傷乗り越え複製 / Polη / 紫外線

研究成果の概要

ヒトの主要な損傷乗り越え合成酵素Poletaについて、紫外線照射とシスプラチン処理に応答した翻訳後修飾や細胞内局在変化、細胞の感受性において重要なアミノ酸残基とアミノ酸配列を、Poletaの立体構造から得られる特徴を元に予測し検証する事で、その機能に重要であるアミノ酸残基とアミノ酸配列を独自に特定する事ができた。特筆すべき成果は、特定のアミノ酸残基やアミノ酸配列に結合する新規相互作用分子が多数同定された事であり、それらにはPoletaに対して阻害効果を示す分子やクロマチン構造変換に関わる分子が複数含まれていた。今後これらの成果が、Poletaを中心とした新たな研究の端緒となる事が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Two mammalian homologs of yeast Rad23, HR23A and HR23B, as multifunctional proteins. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokoi M, Hanaoka F
  • 雑誌名: Gene 巻: 597 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.gene.2016.10.027
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] UV-induced mutations in epidermal cells of mice defective in DNA polymerase η and/or ι (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanao R, Yokoi M, Ohkumo T, Sakurai Y, Dotsu K, Kura S, Nakatsu Y, Tsuzuki T, Masutani C, Hanaoka F
  • 雑誌名: DNA Repair (Amsterdam) 巻: S1568-7864(15) ページ: 00042-7
  • DOI: 10.1016/j.dnarep.2015.02.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Remarkable induction of UV-signature mutations at the 3'-cytosine of dipyrimidine sites except at 5'-TCG-3' in the UVB-exposed skin epidermis of xeroderma pigmentosum variant model mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ikehata H, Chang Y, Yokoi M, Yamamoto M, Hanaoka F
  • 雑誌名: DNA Repair 巻: 22 ページ: 112-122
  • DOI: 10.1016/j.dnarep.2014.07.012
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 損傷乗り越え型DNAポリメラーゼ イータ・イオタ・カッパ三重欠損細胞を用いた新規遺伝毒性試験法の研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 赤木純一、横井雅幸、Young-Man Cho、豊田武士、大森治夫、花岡文雄、小川久美子
  • 学会等名: 第3回 次世代を担う若手のためのレギュラトリーサイエンスフォーラム
• [学会発表] Chromatin remodeling factors contribute to the function of human DNA polymerase η in the cells treated with cisplatin (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Sugasawa, K., Hanaoka, F.
  • 学会等名: 第76回 日本癌学会学術総会
• [学会発表] Functional analysis of human DNA polymerase η harboring mutations in the palm domain (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Mishima, K., Noda, C., Nishimura, J., Yang, W., Hanaoka, F.
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神奈川県横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] Structure and function relations of human DNA polymerase η: mutations of the finger or little finger domains alter lesion bypass efficiencies (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Onaka, S., Mishima, K., Yang, W., Hanaoka, F.
  • 学会等名: The 10th 3R Symposium
  • 発表場所: 島根県松江市
  • 年月日: 2016-11-13
• [学会発表] ヒトPolηの構造的特徴と損傷乗り越え活性の連関 (2016)
  • 著者名/発表者名: 横井雅幸
  • 学会等名: 生物ゲノム安定維持の分子機構
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所
  • 年月日: 2016-10-24
• [学会発表] Unidentified function of DNA polymerase η and ι in cellular sensitivity to an oxidizing agent potassium bromate (2015)
  • 著者名/発表者名: Dotsu, K., Ohkumo, T., Yokoi, M., and Hanaoka, F.
  • 学会等名: 第38回 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Mutations of the finger or little-finger domains in human Polη alter lesion bypass efficiencies when copying DNA containing cyclobutane pyrimidine dimer (2015)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Onaka, S., Mishima, K., Hanaoka, F.
  • 学会等名: 第38回 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Hypersensitivity of Pols η, ι, and κ triple knockout cells to mutagens is a valuable indicator of genotoxicity (2015)
  • 著者名/発表者名: 150.Akagi, J., Yokoi, M., Cho, Y-M., Toyoda, T., Hanaoka, F., Ogawa, K
  • 学会等名: 第74回 日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-10-08
• [学会発表] High concentration of dATP attenuated the catalytic rate and efficiency of translesion (2015)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., and Hanaoka, F.
  • 学会等名: 第74回 日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-10-08
• [学会発表] Roles of DNA polymerase η and ι in UV-induced mutagenesis of skin cells and tissues (2015)
  • 著者名/発表者名: 149.Sakurai, Y., Yokoi, M., Tsukamoto, T., Wei, M., Wanibuchi, H., Murakumo, Y., Hanaoka, F.
  • 学会等名: 第104回 日本病理学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2015-04-30
• [学会発表] Roles of mammalian DNA polymerase η and ι UV-induced mutagenesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F., Sakurai, Y.,Yokoi, M.
  • 学会等名: 3R Symposium
  • 発表場所: 御殿場
  • 年月日: 2014-11-18
• [学会発表] アミノ酸置換変異体を用いたヒトPolηの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 横井雅幸
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所研究集会
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2014-11-07
  • 招待講演
• [備考] 学習院大学 花岡研究室
  • URL: http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~20080213/