転写とヌクレオチド除去修復機構を共役する新規蛋白質複合体の解析

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12143203
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田中 亀代次 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 教授 (80144450)
• 研究分担者: 西條 将文 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助教授 (90221986) ; 倉岡 功 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助手 (60335396) ; 竹内 聖二 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助手 (10304065)
• キーワード: ヌクレオチド除去修復 / 転写と共役した修復 / コケイン症候群 / 紫外線高感受性症候群 / ユビキンチンリガーゼ / siRNA / ノックアウトマウス / 微小核融合法

研究概要

転写と共役した修復(TCR)に関与するコケイン症候群A群(CSA)蛋白質は、DDB1、COP9 signalosome、Roc1、Cullin4Aと複合体を構成し、ユビキチン・リガーゼ(E3)活性を持つことを確認した。さらに、CSA蛋白質複合体は、紫外線照射した細胞ではRNA polymerase IIoとも結合した。他方、CS-A患者由来の変異CSA蛋白質では複合体の形成が起こらないこと、E3活性もないことを明らかにし、CSA複合体によるユビキチン化制御がTCR機構に関与することを強く示唆した。CSA蛋白質複合体に含まれるDDB1の役割を解明するため、DDB1遺伝子をコンデイショナルにノックアウトしたマウスの作成を行った。他方、転写およびTCRに関与するXAB2蛋白質複合体を精製し、6種類の構成因子からなることを明らかにした。siRNAでXAB2をノックダウンした細胞は、TCR能が低下し、紫外線高感受性となり、mRNAスプライシングにも異常を示した。XAB2が、TCR、転写、スプライシングに関与する多機能性蛋白質複合体の連結因子であることを示唆した。XAB2遺伝子をノックアウトしたマウスを作成し、ホモ接合体マウスは胚盤胞時期までに胎児致死となることを明らかにした。他方、TCRに異常をもつが、CSと異なり神経症状や早期老化徴候は示さず、軽微な皮膚症状のみを示すUV^s症候群の原因遺伝子座が10番染色体に存在することを明らかにした。さらに、このUV^s症候群が、10番染色体に座位するコケイン症候群B群(CSB)遺伝子のヌル突然変異によって発症していることを発見した。CSB遺伝子にヌル突然変異を持つにもかかわらず、この患者が何故CS徴候を示さないのかが疑問として残った。CS症候を強く示すCSB患者は短縮CSB蛋白質が生成されており、短縮CSB蛋白質が何らかの異常な機能を発揮しており、そのととがCS徴候の発症に関連している可能性を指摘した。

研究成果

• [雑誌論文] Severe growth retardation and short life span of double mutant mice lacking Xpa and Exon 15 of Xpg. (2005)
  • 著者名/発表者名: Naoko Shiomi, Masahiko Mori, Seiji Kito, Yoshi-Nobu Harada, Kiyoji Tanaka, Tadahiro Shiomi.
  • 雑誌名: DNA Repair 4 ページ: 351-357
• [雑誌論文] Disruption of mouse XAB2 gene involved in pre-mRNA splicing, transcription and transcription-coupled DNA repair results in preimplantation lethality. (2005)
  • 著者名/発表者名: Rie Yonemasu, Mitsuyoshi Minami, Yoshimichi Nakatsu, Masayo Takeuchi, Isao Kuraoka, Yoichi Matsuda, Yujiro Higashi, Hisato Kondoh, Kiyoji Tanaka.
  • 雑誌名: DNA Repair 4 ページ: 479-491
• [雑誌論文] Blockage of transcription elongation by mammalian RNA polymearse II at cyclobutane pyrimidine dimer and 6-4 photoproduct. (2004)
  • 著者名/発表者名: Joan Seah Mei Kwei, Isao Kuraoka.Katsuyoshi Horibata.Manabu Ubukata, Eiry Kobatake Shigenori Iwai.Hiroshi Handa, Kiyoji Tanaka
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 320 ページ: 1133-1138
• [雑誌論文] Inhibition of nucleotide excision repair by anti-XPA monoclonal antibodies which interfere with binding to RPA, ERCC1 and TFIIH. (2004)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Saijo., Toshiro Matsuda., Isao Kuraoka, Kiyoii Tanaka.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 321 ページ: 815-822
• [雑誌論文] Complete absence of Cockayne syndrome group B gene product gives rise to UV-sensitive syndrome but not Cockayne syndrome. (2004)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Horibata, Yuka Iwamoto, IsaoKuraoka, Nicolaas G.J.Jaspers, Masahiro Kurimasa, Mitsuo Oshimura, Masamitsu Ichihashi, Kiyoji Tanaka.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci., USA 101 ページ: 15410-15415
• [雑誌論文] UV-induced ubiquitylation of XPC protein mediated by UV-DDB-ubiquitin ligase complex.
  • 著者名/発表者名: Kaoru Sugasawa, Yuki Okuda, Masafumi Saijo, Ryotaro Nishi, Noriyuki Matsuda, Gilbert Chu, Toshio Mori, Shigenori Iwai, Keiji Tanaka, Kiyoji Tanaka, Fumio Hanaoka.
  • 雑誌名: Cell (in press.)