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修復と複製時に機能するCul4-DDB1-Cdt2によるゲノム維持機構

公募研究

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 25131718
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
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

西谷 秀男  兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (40253455)

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 *注記
12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2013年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードゲノム / 複製 / 修復 / タンパク質分解 / 癌
研究実績の概要

本研究では、DNA複製時とDNA損傷修復時に機能するユビキチンリガーゼCul4-DDB1-Cdt2によるゲノム維持機構について、染色体複製のライセンス化において必須な働きをするCdt1の分解の観点から研究を行った。
1)細胞をUV照射するとCdt1の分解が起こる。これは、主にG1期の細胞での応答である。一方、M期においてはUV損傷後のCdt1分解が抑制されていた。別のDNA損傷アルキル化剤MMSでも同様の結果が得られた。DNA複製のライセンス化以外にCdt1のM期での新規な機能が報告されており、M期ではDNA損傷後の分解が抑制されていると考えられた。M期にUV損傷を受けた細胞がG1期に進行すると、Cdt1の分解が起こりDNA複製のライセンス化が抑制され、G1期に細胞停止が見られた。細胞周期特異的な応答が、ゲノム安定性に寄与すると思われる。
2)UV損傷後、Cdt1はヌクレオチド除去修復の過程において素早く分解される。この過程に欠損のあるXP-A細胞では、Cdt1の分解が遅れる。この遅れた分解過程にミスマッチ修復因子が関わることを見いだし研究を続けた。野生株に比べて遅いが、XP-A細胞でもMsh2およびMsh6タンパク質が、UV損傷部位に集積した。一方、塩基除去修復因子Ape1の集積は見られなかった。Msh6をノックダウンすると、Cdt1の分解が抑制された。この現象は、G1期での反応を示しており、UV損傷後にミスマッチ修復系がヌクレオチド除去修復とは、独立に作動していることが示唆された。また、Cdt1を高発現すると、DNAの修復合成が抑制されたので、Cdt1分解は損傷修復を円滑に進めるために重要であると考えられた。

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。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mitotic UV Irradiation Induces a DNA Replication-Licensing Defect that Potentiates G1 Arrest Response.2015

    • 著者名/発表者名
      Morino M, Nukina K, Sakaguchi H, Maeda T, Takahara M, Shiomi Y, Nishitani H.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 号: 3 ページ: e0120553-e0120553

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0120553

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Imaging analysis of cell cycle-dependent degradation of Cdt1 in mammalian cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Shiomi Y, Suenaga N, Tanaka M, Hayashi A, Nishitani H.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 1170 ページ: 357-65

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-0888-2_18

    • ISBN
      9781493908875, 9781493908882
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Imaging analysis to determine chromatin binding of licensing factors MCM2-7 in mammalian cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Mayayuki Morino, Miyuki Tanaka, Yasuhi Shiomi, Hideo Nishitani
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 1170 ページ: 529-537

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-0888-2_29

    • ISBN
      9781493908875, 9781493908882
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cell Cycle-dependent Subcellular Translocation of the Human DNA Licensing Inhibitor Geminn2013

    • 著者名/発表者名
      Dimaki M, Xouri G, Symeonidou IE, Sirinian C, Nishitani H, Taraviras S, Lygerou Z.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 288 号: 33 ページ: 23953-23963

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.453092

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alternative replication factor C protein, Elg1, maintains chromosome stability by regulating PCNA levels on chromatin2013

    • 著者名/発表者名
      Shiomi Y, Nishitani H
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 18 号: 11 ページ: 946-959

    • DOI

      10.1111/gtc.12087

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] S期クロマチン特異的なタンパク質分解系CRL4-Cdt2の制御機構2014

    • 著者名/発表者名
      林 晃世、塩見 泰史 高橋 達郎 末永 尚弘 西谷 秀男
    • 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 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線DNA損傷時におけるCdt1分解の解析2014

    • 著者名/発表者名
      田中 美如、高原 教代、塩見 泰史、西谷 秀男
    • 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 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DNA修復とエピゲノム制御に関わるチミンDNAグリコシラーゼの機能制御2014

    • 著者名/発表者名
      中村 知史、村上 浩一、上原 芳彦、小野 哲也、浦野 健、西谷 秀男、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 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of replication-coupled destruction of DNA replication licensing factor, Cdt1 by a CRL4-Cdt2 ubiquitin ligase2014

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Suenaga, Takashi Ishii, Akiyo Hayashi, Yasushi Shiomi, Hideo Nishitani
    • 学会等名
      2nd International Picobiology Institute Symposium
    • 発表場所
      Center for Advanced Science & Technology (Hyogo), Japan
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] クロマチンで機能するPCNA の制御を介したDNA 複製とゲノムintegrity の維持2013

    • 著者名/発表者名
      塩見 泰史,西谷 秀男
    • 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 (兵庫県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] UV 照射時におけるDNA 修復過程と共役したCdt1分解2013

    • 著者名/発表者名
      田中 美如,石井 健士,塩見 泰史,西谷 秀男
    • 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 (兵庫県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム維持に関わる酵素CRL4-Cdt2の機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      末永 尚弘,石井 健士,塩見 泰史,西谷 秀男
    • 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 (兵庫県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 兵庫県立大学大学院生命理学研究科生体情報学IIホームページ

    • URL

      http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/life/biosig/japanese/Top.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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