活性酸素による種々のDNA損傷に対するin vivo細胞応答の解析

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16201010
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 安井 明 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (60191110)
• 研究分担者: 高尾 雅 東北大学, 加齢医学研究所, 講師 (70216612) ; 中嶋 敏 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (00375114)
• キーワード: 可視化 / 癌 / 老化 / 生体分子 / レーザー / 放射線

研究概要

塩基損傷やDNA切断はゲノム不安定性、すなわち種々のゲノム上の変異が発生する原因になりますが、その機構は複雑でまだ十分に理解されていません。これまでの研究は精製した蛋白を使って試験管の中で傷を持ったDNA何が起きるか調べたり、細胞を処理して細胞死や変異がどのように起きるかを遺伝的な方法で調べて得られてきましたが、ゲノムの損傷に伴い細胞の中で何が起きているかを直接調べることは出来ませんでした。我々はレーザー光をレンズを通してsingle cellの核の一部に照射し、その照射条件を工夫して種々の損傷を特異的に作成する方法を開発した。この方法を用いて今年度は早老の原因遺伝子として知られているウェルナー蛋白(WRN)の損傷応答を調べ、この蛋白がこれまでの試験管の中での実験で得られた結果と異なり、塩基損傷や単鎖切断ではなく二重鎖切断に集積することを明らかにしました。さらに、その集積に必要な最小ドメインを決めたところ、カルボキシル末端に近い、これまで機能が良く分っていなかったHRDCドメインであることが証明されました。集積ターゲットはまだ決まっていないものの、このドメインは二重鎖切断のみならず、複製後のテロメアに集積し、幾つかの修復蛋白をリクルートしてその周辺の損傷を修復し、テロメアの状態を保持する昨日を持っていることが考えられます。この様な研究により、これまで不可能であった細胞内でのゲノム損傷応答の機構が明らかになると期待されます。

研究成果

• [雑誌論文] Accumulation of Werner protein at DNA double-strand breaks in human cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Lan L., Nakajima S, Komatsu K, Nussenzweig A, Shimamoto A, Oshima J, Yasui A.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 118 ページ: 4153-4162
• [雑誌論文] Translocation of XRCC1 and DNA ligase IIIa from centrosomes to chromosomes in response to DNA damage in mitotic human cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Okano S, Lan L, Tomkinson AE, Yasui A
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 33 ページ: 422-429
• [雑誌論文] DNA Polymerase lambda protect mouse fibroblasts against oxidative DNA damage and is recruited to sites of DNA damage repair (2005)
  • 著者名/発表者名: Braithwaite EK, Kedar PS, Lan L, Polosina YY, Asagoshi K, Poltorasky V, Horton JK, Miller H, Teebor GW, Yasui A, Wilson SH.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 31641-31647
• [雑誌論文] MSH2-MSH6 stimulates DNA polymerase eta, suggesting a role for A-T mutation in immunoglobulin genes (2005)
  • 著者名/発表者名: Wilson TM, Vaisman A, Maritomo SA, Sullivan P, Lan L, Hanaoka F, Yasui A, Woodgate R, _Gearhart PJ.
  • 雑誌名: J.Exp.Med. 201 ページ: 637-645
• [雑誌論文] Powerful skin cancer protection by a CPD-photolyase transgene (2005)
  • 著者名/発表者名: Jans J, Schul W, Sert Y-G, Rijksen Y, Rebel H, Eker APM, Nakajima S, van Steeg H, de Gruiji FR, Yasui A, Hoejimakers JHJ, van der Horst GTJ
  • 雑誌名: Curr. Biology 15 ページ: 1-20
• [雑誌論文] DNA repair initiated by glycosylases in the nucleus and mitochondria of mammalian cells ; how our cells respond to a flood of oxidative DNA damage (2005)
  • 著者名/発表者名: Takao M, Yasui A.
  • 雑誌名: J Darmat Sci.Suppl. 1 ページ: S9-S19