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ユビキチン化fine-tuningによるDNA修復制御機構

公募研究

研究領域ユビキチンネオバイオロジー:拡大するタンパク質制御システム
研究課題/領域番号 15H01183
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

中田 慎一郎  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70548528)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2016年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードユビキチン / DNA修復 / DNA損傷 / DNA損傷応答 / 相同組換え
研究実績の概要

Topoisomerase I阻害剤により発生するDNA1本鎖切断は複製を経てDNA2本鎖に変換される。これを利用し、S期に特異的なDNA損傷応答を解析した。本研究ではRING fingerを持つE3ユビキチン化酵素RNFa(仮称)が、このような損傷における相同組換え修復(HR)過程を促進することを見いだした。RNFaとともに機能するE2酵素をノックダウンした細胞においても、RNFaと同様に、DNA end resectionは阻害されず、RPAのDNA損傷部位への局在が認められた。一方、RPAのリン酸化は強く抑制された。RNF8ノックダウン細胞では、RPAおよびRAD51はDNAに局在した。一方、RNF8依存性のユビキチン化を抑制する脱ユビキチン化酵素であるOTUB2をノックダウン細胞ではDNA損傷部位へのRPAの局在が著しく減少した。このことから、RNFaはRNF8ととは異なる段階でHRを制御することが示された。
RNF168のDNA損傷部位への局在機構を解明する上で、外来性に発現させるRNF168を生理的レベルにコントロールしなければならないことが、研究遂行上の懸案であった。様々なテストを繰り返し、薬剤性にRNF168の発現誘導が可能な細胞株を樹立した。薬剤濃度をコントロールすることで、生理的な量のRNF168の発現誘導が可能となった。ユビキチン結合に関与するドメイン・モチーフ群の変異体を薬剤性に発現誘導できる細胞株の作成にも成功した。siRNAにより内在性RNF168の発現を抑制した上で、変異型RNF168のDNA損傷部位への局在を解析し、RNF168がDNA損傷部位へと局在する分子機構を明らかにした。この研究で得た知見は、現在広く認められているDNA損傷応答モデルと異なっていた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Opposing roles of RNF8/RNF168 and deubiquitinating enzymes in ubiquitination-dependent DNA double-strand break response signaling and DNA-repair pathway choice.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakada S.
    • 雑誌名

      J Radiat Res.

      巻: 未定 号: S1 ページ: i33-i40

    • DOI

      10.1093/jrr/rrw027

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Choice of DNA double-strand break repair pathway by E3 ubiquitin ligase RNF8.2016

    • 著者名/発表者名
      中田慎一郎
    • 学会等名
      第75回日本癌学会学術集会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNF8 regulates sensitivity of BRCA1/53BP1 knockout cells to DNA cross-linking agents2016

    • 著者名/発表者名
      Kiyoko Kato and Shinichiro Nakada
    • 学会等名
      Fanconi Anemia Symposium
    • 発表場所
      ハイアットリージェンシー (米国、シアトル)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 相同組換え修復過程におけるユビキチン化の関与2015

    • 著者名/発表者名
      中田慎一郎
    • 学会等名
      大38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複数のユビキチン化経路によるRPAのリン酸化制御がRAD51の過剰なリクルートを抑制する2015

    • 著者名/発表者名
      中嶋一裕、中田慎一郎
    • 学会等名
      第4回DNA損傷応答研究会
    • 発表場所
      浜名湖弁天リゾート ジ・オーシャン(2階会議室)
    • 年月日
      2015-04-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院 医学系研究科 細胞応答制御学

    • URL

      http://www.bcr.med.osaka-u.ac.jp/public_html/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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