DNA損傷におけるRNAポリメラーゼII伸長反応の生化学的解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15710039
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 倉岡 功 大阪大学, 生命機能研究科, 助手 (60335396)
• キーワード: DNA修復 / 転写 / RNAポリメラーゼ / DNA損傷 / 転写変異

研究概要

DNA損傷は典型的な2つの修復系ヌクレオチド除去修復(NER)機構および塩基除去修復(BER)機構によって修復される。近年、これらの修復系には、2つの経路が存在することが示唆されている。一つは損傷を受けたゲノムDNA全体を修復する経路(GGR)、もう一つは転写が行われている領域の転写鋳型になっているDNA上の損傷を優先的に修復する経路(TCR)である。TCR経路には、NER及びBER機構どちらの場合も、RNAポリメラーゼII (RNA polymerase II ; RNAPII)を中心としたモデルが存在する。まず、1)RNAPIIが、DNA鋳型領域に生じたDNA損傷に出会う。2)RNAPIIはこの損傷を乗り越えることができずに転写合成を一時停止する。3)RNAPIIの停止が一つのシグナルとなって、それぞれの損傷にあった修復蛋白質をリクルートし損傷を修復するというものである。そこで、我々はこのモデルに従い、精製したヒトRNAポリメラーゼIIが内在性DNA塩基損傷(AP site, Uracil,8-oxoG)に遭遇したときのRNAPIIの挙動を調べた。AP siteとUracilにおいては、RNAPIIの停止が見られず、損傷を乗り越えた転写産物が観察された。一方、8-dxoGにおいては、RNAPIIの停止とさらに損傷を乗り越えた転写産物も同様に観察された。それぞれの損傷を乗り越えた転写産物の塩基配列を解析した結果、Uracilと8-oxoGにおいて、それぞれG:C T:A transitionとG:C A:T tranversionが観察された。これらのデータは、DNA塩基損傷損傷によるTCRの開始機構およびtranscriptional mutagenesis(転写変異)を示唆している。

研究成果

• [文献書誌] Inukai, N., Yamaguchi, Y., Kuraoka, I., Yamada, T., Kamijo, S., Kato, J., Tanaka, K., Handa, H.: "A novel hydrogen peroxide-induced phosphorylation and ubiquitination pathway leading to RNA polymerase II proteolysis"J Biol Chem. (発表予定). (2004)
• [文献書誌] Groisman, R., Polanowska, J., Kuraoka, I., Sawada, J., Saijo, M., Drapkin, R., Kisselev, A.F., Tanaka, K., Nakatani, Y.: "The ubiquitin ligase activity in the DDB2 and CSA complexes in differentially regulated by the COP9 signalosome in response to DNA damage"Cell. 113. 357-67 (2003)
• [文献書誌] Kuraoka, I., Endou, M., Yamaguchi, Y., Wada, T., Handa, H., Tanaka, K.: "Effects of endogenous DNA base lesions on transcription elongation by mammalian RNA polymerase II. Implications for transcription-coupled DNA repair and transcriptional mutagenesis"J Biol Chem. 278. 7294-9 (2003)