複製フォークの安定化機構とその破綻による病態の解析

2012 年度 実績報告書

• 研究領域: ゲノムを支える非コードＤＮＡ領域の機能
• 研究課題/領域番号: 23114010
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高田 穣 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (30281728)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 非コードDNA / チェックポイント / ファンコニ貧血経路 / 染色体脆弱部位

研究実績の概要

１）染色体ストレス高感受性部位の網羅的解析：染色体ストレス下におけるDNA損傷応答タンパク質のクロマチン集積を指標に、ストレス高感受性部位を同定し、その性状を解析する。昨年度、ATRIP、FANCD2等のDNA損傷応答タンパク質に対する抗体の作成を行ったが、質の良い抗体の作成はできなかった。しかし、新規のゲノム編集酵素であるTALENを用いてヒト細胞のFANCD2遺伝子C末領域に３ｘFLAGタグをノックインすることに成功した。現在この細胞を用いてChIP条件の検討中である。今後ChIP-seq法によって、非コードDNA領域との関連に着目しつ
つ、ストレス高感受性部位をゲノムワイドに同定することを試みる。
２）複合体プロテオミクスによる複製フォーク安定化と崩壊機構の解析：現在までに、ATRIP,FANCL,FANCD2、FANCIの複合体精製を行い、あらたに会合する因子の同定を行った。今後、同定された新規因子を含めて、候補因子の機能をsiRNAによって検討する。
３）染色体ストレス下のチェックポイントキナーゼATRIP-ATR初期活性化機構の解析：ATRIP因子のクロマチン集積にファンコニ貧血コア複合体成分が重要な役割を果たすことを見出した。その機能的意義とメカニズムについて、さらに検討を進める。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

抗体の作成には失敗したが、新規のゲノム編集酵素であるTALENを用いてヒト細胞のFANCD2遺伝子C末領域に３ｘFLAGタグをノックインすることに成功した。また、いくつかの重要因子について、複合体精製を行い、会合因子の同定を行った。

今後の研究の推進方策

今後、領域内の他のグループとの連携を進める。たとえば、ChIP-seqは太田班との連携研究である。小林班の同定した酵母においてrDNA安定性に重要な因子の高等生物における機能のについて検討を開始する。また、桝本班とは、CENP-AシャペロンHjurpのDNA損傷と複製ストレスにおける役割について、共同研究を開始した。

研究成果

• [雑誌論文] Synergistic Effect of Olaparib with Combination of Cisplatin on PTEN-Deficient Lung Cancer Cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Minami D, Takigawa N, Takeda H, Takata M, Ochi N, Ichihara E, Hisamoto A, Hotta K, Tanimoto M, Kiura K.
  • 雑誌名: Mol Cancer Res. 巻: 11 ページ: 140-8.
  • DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-12-0401.
  • 査読あり
• [雑誌論文] NBS1 directly activates ATR independently of MRE11 and TOPBP1. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Hayashi N, Takata M, Yamamoto K.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 18 ページ: 238-46.
  • DOI: 10.1111/gtc.12031.
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA robustly stimulates FANCD2 monoubiquitylation in the complex with FANCI. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Toda K, Ishiai M, Takata M, Kurumizaka H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 40 ページ: 4553-61.
  • DOI: 10.1093/nar/gks053.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Matched sibling donor stem cell transplantation for Fanconi anemia patients with T-cell somatic mosaicism. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yabe M, Shimizu T, Morimoto T, Koike T, Takakura H, Tsukamoto H, Muroi K, Oshima K, Asami K, Takata M, Yamashita T, Kato S, Yabe H.
  • 雑誌名: Pediatr Transplant. 巻: 4 ページ: 340-5.
  • DOI: 10.1111/j.1399-3046.2012.01669.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histone chaperone activity of Fanconi anemia proteins, FANCD2 and FANCI, is required for DNA crosslink repair. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Ishiai M, Toda K, Furukoshi S, Osakabe A, Tachiwana H, Takizawa Y, Kagawa W, Kitao H, Dohmae N, Obuse C, Kimura H, Takata M, Kurumizaka H.
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 31 ページ: 3524-36.
  • DOI: 10.1038/emboj.2012.197.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mcm8 and Mcm9 Form a Complex that Functions in Homologous Recombination Repair Induced by DNA Interstrand Crosslinks. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura K, Ishiai M, Horikawa K, Fukagawa T, Takata M, Takisawa H, Kanemaki MT.
  • 雑誌名: Mol Cell. 巻: 47 ページ: 511-22.
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2012.05.047.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A ubiquitin-binding protein, FAAP20, links RNF8-mediated ubiquitination to the Fanconi anemia DNA repair network. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yan Z, Guo R, Paramasivam M, Shen W, Ling C, Fox D 3rd, Wang Y, Oostra AB, Kuehl J, Lee DY, Takata M, Hoatlin ME, Schindler D, Joenje H, de Winter JP, Li L, Seidman MM, Wang W
  • 雑誌名: Mol Cell. 巻: 47 ページ: 61-75
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2012.05.026.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of the DNA repair-defective mutants in DT40 cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishiai M, Uchida E, and Takata M.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 920 ページ: 39-49.
  • DOI: 10.1007/978-1-61779-998-3_4.
  • 査読あり
• [学会発表] Molecular pathogenesis of Fanconi anemia (2012)
  • 著者名/発表者名: Minoru Takata
  • 学会等名: 第54回日本小児血液・がん学会学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
  • 年月日: 2012-12-01 – 2012-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] Genetic interplay between the Fanconi anemia pathway and aldehyde metabolism in humans (2012)
  • 著者名/発表者名: Minoru Takata, Asuka Hira1, Naoya Suzuki, Akira Niwa, Tatsutoshi Nakahata, Hiromasa Yabe, Megumu K. Saito, Keitaro Matsuo, Miharu Yabe
  • 学会等名: 28th RBC-NIRS INTERNATIONAL SYMPOSIUM
  • 発表場所: コープイン京都（京都府）
  • 年月日: 2012-11-29 – 2012-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] “Genetic interplay between the Fanconi anemia pathway and aldehyde metabolism in humans” (2012)
  • 著者名/発表者名: Minoru Takata, Asuka Hira, Naoya Suzuki, Akira Niwa, Tatsutoshi Nakahata, Hiromasa Yabe, Megumu K. Saito, Keitaro Matsuo, Miharu Yabe
  • 学会等名: The 8th 3R Symposium
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫県）
  • 年月日: 2012-11-25 – 2012-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] “Crosstalk signaling between checkpoint and the Fanconi anemia DNA repair pathway” (2012)
  • 著者名/発表者名: Junya Unno, Junya Tomida, Tomoko Shigechi, Akiko Itaya, and Minoru Takata
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: ロイトン札幌・ホテルさっぽろ芸文館・札幌市教育文化会館（北海道）
  • 年月日: 2012-09-19 – 2012-09-21
  • 招待講演