DNA損傷バイパス合成複合体の実体の解明に向けて

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16370077
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 大森 治夫 京都大学, ウイルス研究所, 助教授 (10127061)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• キーワード: DNA損傷バイパス / 突然変異 / DNAポリメラーゼ / Y-ファミリー / Pol kappa / タンパク質間相互作用 / 総合モチーフ配列 / タンパク質の二次構造

研究概要

ヒトやマウスにおいてDNA損傷バイパスに関わるDNAポリメラーゼはYファミリーに属するPolη、Polι、Polκ及びREV1、そしてBファミリーに属するPolζなど、複数存在する。Yファミリーに属する酵素は全て一つのサブユニットから成るが、Polζは触媒活性を持つhREV3と機能不明のhREV7の二つのサブユニットから構成される。hREV7がhREV1のC末端部分(hREV1-CTD)に結合することは以前から分かっていたが、我々及び他のグループの結果からPolη、Polι、PolκもまたhREV1-CTDに結合することが明らかになった。更に我々はhREVI-CTDへの結合に必要な配列について更に追求して、以下のような結論を得た。1)hREV1-CTDとの結合に必要なPolκの配列はその中央部分に存在し、フェニルアラニン(F)が二つ並んだモチーフ配列を含む10以下の短いアミノ酸配列が必要、且つ充分である。PolκにはFF配列はそのC末端近傍にももう一つ存在するが、そちらはPCNAとの結合に関わり、hREV1-CTDとの結合には関与しない。2)Polιの場合にはFF配列は中央部分に一箇所存在し、実際その配列がhREV1-CTDとの結合に関与する。3)Polηの場合にはFF配列はN末端とC末端に一箇所ずつ、そして中央部分に二個所存在する。中央部分の二個所の両方ともにFF-AAという置換を持たせるとhREV1-CTDとの結合能が著しく減少したが、片方だけの場合には野生型と顕著な違いは認められず、PolηにはhREV1-CTDとの結合サイトは二つ存在する。4)PolκのhREV1-CTD結合配列にはFFのC端側に4個以上のアミノ酸が存在することが必要であるが、Polη、Polι、PolκのhREV1-CTD結合配列にFFモチーフ以外に共通のアミノ酸は存在しない。FFのC端側のアミノ酸をalanineに変えた場合にはhREV1-CTDに結合prolineに変えた場合にはhREV1-CTDに結合しなくなるので、おそらく主鎖間におけるβ-strand構造がこのようなタンパク間相互作用に重要であると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Translesion DNA synthesis across mono ADP-ribosylated dG by Y-family DNA polymerases. (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Kawanishi et al.
  • 雑誌名: New Developments in Mutation Research (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Integrating checkpoint signaling with transOlesion synthesis of bulky DNA adducts. (2007)
  • 著者名/発表者名: L.Barkley, H.Ohmori, C.Vaziri
  • 雑誌名: Cell Biochemistry and Biophysics (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Translesion DNA synthesis across mono ADP-ribosylated dG by Y- family DNA polymerases. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi M, Matsukawa K, Ohashi E, Takamura T, Otsuka Y, Watanabe M, Sugimura T, Wakabayashi K, Hanaoka F, Ohmori H, Yagi T.
  • 雑誌名: New Developments in Mutation Research (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Integrating S-phase Checkpoint Signaling with Trans-Lesion Synthesis of Bulky DNA Adducts. (2007)
  • 著者名/発表者名: Barkley LR, Ohmori H, Vaziri C.
  • 雑誌名: Cell Biochemistry and Biophysics (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rad 18 regulates DNA polymerase κ and is required for recovery from S-phase checkpoint-mediated arrest. (2006)
  • 著者名/発表者名: X.Bi et al.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 26 ページ: 3527-3540
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Rad18 regulates DNA polymerase K and is required for recovery from S- phase checkpoint-mediated arrest. (2006)
  • 著者名/発表者名: Bi X, Barkley LR, Slater DM, Tateishi S, Yamaizumi M, Ohmori H, Vaziri C.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 26 ページ: 3527-3540
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Error-prone and inefficient replication across 8-hydroxyguanine (8-oxoguanine) in human and mouse ras gene fragments by DNA polymerase κ. (2005)
  • 著者名/発表者名: P.Jaloszynski et al.
  • 雑誌名: Genes to Cells 10 ページ: 543-550
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Normal immunoglobulin gene somatic hypermutation in Polk-double-deficient mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Shimizu et al.
  • 雑誌名: Immunology Letters 9 ページ: 259-264
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] DNA polymerase κ is specifically required for recovery from the benzo[α]pyrene-dihydrodiol epoxide (BPDE)-induced S-phase checkpoint (2005)
  • 著者名/発表者名: X.Bi et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 280 ページ: 22343-22355
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Error-prone and inefficient replication across 8- hydroxyguanine (8-oxoguanine) in human and mouse ras gene fragments by DNA polymerase κ. (2005)
  • 著者名/発表者名: Jaloszynski P, Ohashi E, Ohmori H, Nishimura S.
  • 雑誌名: Genes Cells. 10 ページ: 543-550
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Normal immunoglobulin gene somatic hypermutation in Polk-Poli double-deficient mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shimizu T, Azuma T, Ishiguro M, Kanjo N, Yamada S. Ohmori H.
  • 雑誌名: Immunol Lett. 9 ページ: 259-264
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Mammalian Polκ : regulation of its expression and lesion substrates. (2004)
  • 著者名/発表者名: H.Ohmori et al.
  • 雑誌名: Advance in Protein Chemictry 69 ページ: 265-278
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Interaction of hREV1 with three human Y-family DNA polymerases. (2004)
  • 著者名/発表者名: E.Ohashi et al.
  • 雑誌名: Genes to Cells 9 ページ: 523-531
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Translesion synthesis past equine estrogen-derived 2'-deoxycytidine DNA adducts by human DNA polymerases η and κ. (2004)
  • 著者名/発表者名: N.Suzuki et al.
  • 雑誌名: Biochemistry 43 ページ: 11312-11320
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Mutagenic properties of 3-(deoxyguanosine-N2-yl)-2-acetylaminofluorene, a persistent acetylaminofluorene-derived DNA adduct in mammalian cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Yasui et al.
  • 雑誌名: Biochemistry 43 ページ: 15005-15013
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Mammalian Polκ : regulation of its expression and lesion substrates. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohmori H, Ohashi E, Ogi T.
  • 雑誌名: Adv.Protein Chem 69 ページ: 265-278
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Interaction of hREV1 with three human Y-family DNA polymerase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohashi E, Murakumo Y, Kanjo N, Akagi J, Masutani C, Hanaoka F, Ohmori H.
  • 雑誌名: Genes to Cells 9 ページ: 523-531
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Translesion synthesis past equine estrogen-derived 2'-deoxycytidine DNA adducts by human DNA polymerases η and κ. (2004)
  • 著者名/発表者名: Suzuki N, Yasui M, Santosh Laxmi YR, Ohmori H, Hanaoka F, Shibutani S.
  • 雑誌名: Biochemistry 43 ページ: 11312-11320
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Mutagenic properties of 3-(deoxyguanosin-N^2-yl)-2- acetylaminofluorene, a persistent acetylaminofluorene-derived DNA adduct in mammalian cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yasui M, Dong H, Bonala RR, Suzuki N, Ohmori H, Hanaoka F, Johnson F, Grollman AP, Shibutani S.
  • 雑誌名: Biochemistry 43 ページ: 15005-15013
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] DNA Polymerase K is specifically required for recovery from the benzo[a]pyrene-dihydrodiol epoxide (BPDE)-induced S-phase checkpoint.
  • 著者名/発表者名: Bi X, Slater DM, Ohmori H, Vaziri C.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 22343-22355
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より