Ctf18-RFCによるDNA複製・染色体接着・損傷応答カップリングの解明

• 研究領域: ゲノム複製・修復・転写のカップリングと普遍的なクロマチン構造変換機構
• 研究課題/領域番号: 25131714
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 釣本 敏樹 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30163885)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 染色体複製 / 染色体接着 / クランプ / ローダー / DNAポリメラーゼ

研究実績の概要

染色体接着因子Ctf18-RFCは第２のPCNAローダーとして機能し、複製DNA ポリメラーゼε(Polε)と複合体を形成する。この複合体が複製、染色体接着、修復の３機能のカップリングに重要なはたらきを持つものと考え、複合体形成によって獲得する新規活性を解析した。
これまでにヒトCtf18-RFCがPolεと複合体を形成することで、生理的塩濃度下のPCNAローディングにおいても高い活性を持つことを示した。そこで磁性ビーズに結合したオリゴDNAを使い、Ctf18-RFC、PolεのDNA 結合特異性を解析した。その結果、いずれもがプライマーDNA 3’末端に特異的に結合した。さらにCtf18-RFCとPolεは、それぞれが単独であるより、複合体を形成した場合に、DNAにより安定な結合をすることを明らかにした。さらにこの条件下で実際に、Ctf18-RFCによるPCNAローディングが促進されることを示した。したがって、Ctf18-RFCはPolεと複合体を形成して、プライマー DNA 3’末端に安定な結合をする結果、PCNAローディングが促進されると考えられた。また出芽酵母Ctf18もそのC末を介してPolεと複合体を形成することを明らかにした。そこで出芽酵母のCtf18変異株を使い、その表現形質を解析したところ、細胞内のCtf18-RFCとPolε複合体形成能は、Ctf18がDNA損傷に対して抵抗性を導く機能、および染色体安定化を導く機能に必須であることが示された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] The POLD3 subunit of DNA polymerase δ can promote translesion synthesis independently of DNA polymerase ζ. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirota K, Yoshikiyo K, Guilbaud G, Tsurimoto T, Murai J, Tsuda M, Phillips L, Narita T, Nishihara K, Kobayashi K, Yamada K, Nakamura J, Pommier Y, Lehmann, A, Sale J, Takeda S
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 43 号: 3 ページ: 1671-1683
  • DOI: 10.1093/nar/gkv023
  • NAID: 120005825923
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interaction between Rad9-Hus1-Rad1 and TopBP1 activates ATR-ATRIP and promotes TopBP1 recruitment to sites of UV-damage. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohashi E, Takeishi Y, Ueda S, Tsurimoto T.
  • 雑誌名: DNA Repair (Amst) 巻: 21 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1016/j.dnarep.2014.05.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus LANA recruits the DNA polymerase clamp loader to mediate efficient replication and virus persistence. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sun Q, Tsurimoto T, Juillard F, Li L, Li S, De Leon Vazquez E, Chen S, Kaye K.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 111 ページ: 11816-11821
  • 査読あり
• [雑誌論文] RAD5a ubiquitin ligase is involved in ubiquitination of Arabidopsis thaliana proliferating cell nuclear antigen (2013)
  • 著者名/発表者名: Strzalka W, Bartnicki F, Pels K, Jakubowska A, Tsurmoto T, Tanaka K.
  • 雑誌名: J. Exp. Bot. 巻: 64 号: 4 ページ: 859-869
  • DOI: 10.1093/jxb/ers368
  • 査読あり
• [学会発表] DNA損傷応答因子ATR-ATRIP, Rad9-Hus1-Rad1, TopBP1の3者間結合によるATR活性化機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohashi E, Takeishi Y, Ueda S, Tsurimoto T
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会ワークショップ
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] Fujisawa R, Tsrurimoto T (2014)
  • 著者名/発表者名: ヒトCtf18-RFCはPolεと複合体となって機能的にPCNAをロードする
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会ワークショップ
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] 出芽酵母ORC複合体の分子内外クロストークの同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawakami H, Kawanishi T, Ohashi E, Tsrurimoto T, Katayama T
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会ワークショップ
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] he C-terminal of Rad9 associates to the core ring structure of the checkpoint clamp, Rad9-Hus1-Rad1, and regulates its DNA binding activity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeishi Y, Ohashi E, Tsrurimoto T
  • 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] Novel mechanisms of PCNA loader complexes to specify their functions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsurimoto T, Fujisawa R, Ohashi E, Tanaka S, Araki H, Sun Q, Kaye K
  • 学会等名: The 9th 3R Symposium
  • 発表場所: Gotemba, Shizuoka Japan
  • 年月日: 2014-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] The ATR activation through the accumulation of the checkpoint factors and their interactions at the site of DNA damage (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohashi E, Takeishi Y, Tsrurimoto T
  • 学会等名: The 9th 3R Symposium
  • 発表場所: Gotemba, Shizuoka Japan
  • 年月日: 2014-11-20
• [学会発表] nteraction of Ctf18-RFC with DNA polymerase ε specifies their functional sites for the active PCNA loading (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujisawa R, Tsrurimoto T
  • 学会等名: The 9th 3R Symposium
  • 発表場所: Gotemba, Shizuoka Japan
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] DNAポリメラーゼεとPCNAローダーCtf18-RFCのホロ複合体形成とその機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsurimoto T, Okimoto H, Ryo Fujisawa, Ran Taguri, Ohashi E, Tanaka S, Araki H
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] Rad9-TopBP1間の結合はATRの活性化を介してTopBP1のDNA損傷部位への局在を促進する (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohashi E, Takeishi Y, Ueda S, Tsurimoto T
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] 出芽酵母Ctf18のC末端はヒトと同様にDNA ポリメラーセεとの結合に関与し、ケノム安定性に重要である (2013)
  • 著者名/発表者名: 沖本 寛子、田栗 蘭、田中 誠司、荒木 弘之、釣本 敏樹
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Rad9 C 末端領域が分子内結合する事でチェックポイントクランプ9-1-1の潜在的DNA 結合能を制御している (2013)
  • 著者名/発表者名: 武石 幸容，宮成 亮太，大橋 英治，釣本 敏樹
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] ヒトから酵母まで保存されたPolε/Ctf18-RFC間相互作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 沖本寛子、藤澤遼、田栗蘭、大橋英治、田中誠司、荒木弘之、釣本敏樹
  • 学会等名: DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Roles of loader proteins for coupling between replication and chromosome maintenance.
  • 著者名/発表者名: Okimoto H, Tanaka S, Araki H, Ohashi E, Tsurimoto T.
  • 学会等名: nternational Conference "Coupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling"
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] Interaction of Rad9-Hus1-Rad1 with TopBP1 through CK2 sites in Rad9 is required for ATR-dependent checkpoint activation but not for their accumulation at DNA damage site．
  • 著者名/発表者名: Ohashi E, Takeishi Y, Ueda S, Tsurimoto T.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Lab. Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenanceワークショップ
  • 発表場所: 米国、NewYork
• [学会発表] Functions of the C-terminal of the chromosome cohesion PCNA loader, Ctf18-RFC
  • 著者名/発表者名: Okimoto H, Tanaka S, Araki H, Ohashi E, Tsurimoto T.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Lab. Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenanceワークショップ
  • 発表場所: 米国、NewYork
• [備考] 九州大学理学研究院染色体機能学グループ
  • URL: http://seibutsu.biology.kyushu-u.ac.jp/~chromosome/
• [備考] 九州大学研究者情報釣本敏樹
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000503/research.html