DNA鎖間架橋修復に重要なFAN1ヌクレアーゼの機能解析

• 研究課題/領域番号: 26830128
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ゲノム生物学
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 佐藤 浩一 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院助教) (60708585)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ゲノム維持修復 / Fanconi anemia / DNA crosslink / FAN1 / FANCD2 / FANCI / RAD51 / RPA / DNA鎖間架橋 (ICL) / Nuclease

研究成果の概要

二重鎖DNAの相補鎖間が共有結合で架橋される「DNA鎖間架橋損傷（ICL）」は、DNA複製や転写を阻害するために細胞毒性が著しく高く、その修復は細胞死や細胞がん化の抑制に必須である。ICL修復の中心反応は、架橋塩基の切り出しであり、この反応を担うヌクレアーゼの候補としてFAN1が同定されている。しかし、FAN1による架橋塩基の認識機構や、切り出し機構はこれまで不明であった。本研究では、生化学的解析により、FAN1の基質認識機構を明らかにした。さらに、FAN1のリクルート因子であるFANCI-FANCD2複合体による、FAN1のヌクレアーゼ活性の調節機構を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Structure and function of human histone H3.Y nucleosome (2016)
  • 著者名/発表者名: Kujirai T, Horikoshi N, Sato K, Maehara K, Machida S, Osakabe A, Kimura H, Ohkawa Y, Kurumizaka H
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: in press
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Histone H3.5 forms an unstable nucleosome and accumulates around transcription start sites in human testis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Urahama T, Harada A, Maehara K, Horikoshi N, Sato K, Sato Y, Shiraishi K, Sugino N, Osakabe A, Tachiwana H, Kagawa W, Kimura H, Ohkawa Y, Kurumizaka H.
  • 雑誌名: Epigenetics Chromatin 巻: 9 号: 1 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1186/s13072-016-0051-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mutations in the gene encoding the E2 conjugating enzyme UBE2T cause Fanconi anemia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hira A, Yoshida K, Sato K, Okuno Y, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Miyano S, Shimamoto A, Tahara H, Ito E, Kojima S, Kurumizaka H, Ogawa S, Takata M, Yabe H, Yabe M.
  • 雑誌名: Am J Hum Genet. 巻: 96(6) 号: 6 ページ: 1001-7
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2015.04.022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Human FAN1 promotes strand incision in 5´ flapped DNA complexed with RPA (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Takahashi, Koichi Sato, Emiko Hirayama, Minoru Takata, Hitoshi Kurumizaka
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: in press
  • NAID: 40020593603
  • 査読あり
• [雑誌論文] FANCD2 Binds CtIP and Regulates DNA-End Resection during DNA Interstrand Crosslink Repair. (2014)
  • 著者名/発表者名: Unno J
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 7 号: 4 ページ: 1039-1047
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.04.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression and purification of human FANCI and FANCD2 using Escherichia coli cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Takahashi, Koichi Sato, Mayo Shimomuki, Minoru Takata, Hitoshi Kurumizaka
  • 雑誌名: Protein Expression and Purification 巻: 103 ページ: 8-15
  • DOI: 10.1016/j.pep.2014.08.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Defective FANCI Binding by a Fanconi Anemia-Related FANCD2 Mutant. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Ishiai M, Takata M, Kurumizaka H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 12 ページ: e114752-e114752
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0114752
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 相同組換え修復に重要なFANCI-FANCD2複合体の生化学的機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤浩一、下向真代、胡桃坂仁志
  • 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: 静岡県焼津
  • 年月日: 2015-10-19
• [学会発表] Biochemical analysis of DNA crosslink repair proteins, FANCI-FANCD2 complex in homologous recombination (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤浩一、下向真代、胡桃坂仁志
  • 学会等名: International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
  • 発表場所: 兵庫県淡路島
  • 年月日: 2015-08-23
• [学会発表] Fanconi貧血患者にみられるFANCD2変異体の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤浩一、石合正道、高田穣、胡桃坂仁志
  • 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] ファンコニ貧血タンパク質に相互作用するFAN1ヌクレアーゼの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤浩一、髙橋大介、平山恵美子、高田穣、胡桃坂仁志
  • 学会等名: 第 2 回若手の会「クロマチン動構造 若手交流ワークショップ」
  • 発表場所: サホロリゾート
  • 年月日: 2014-07-02 – 2014-07-03