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2016 年度 実施状況報告書

ユビキチン化PCNAの新規脱ユビキチン酵素による複合的損傷トレランス経路選択機構

研究課題

研究課題/領域番号 16K12594
研究機関名古屋大学

研究代表者

増田 雄司  名古屋大学, 医学系研究科(環医), 准教授 (30273866)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードDNA修復
研究実績の概要

ヒト損傷トレランス機構には二つの副経路、忠実度が低い(error-prone)損傷乗り越えDNA合成(translesion DNA synthesis, TLS)と、忠実度が高い(error-free)鋳型鎖交換反応を介したtemplate switch (TS)経路が存在し、PCNAのユビキチン化により制御される。PCNAのモノユビキチン化はTLS(error-prone)を、ポリユビキチン化はTS(error-free)を促進することから、その制御は遺伝的安定性の維持にとって極めて重要である。酵母ではPCNAのモノ/ポリユビキチン化による制御機構の概念が確立しているが、ヒト細胞ではポリユビキチン化がほとんど検出されないため、その制御機構は不明な点が多い。本研究ではこの現状を打破するため、斬新な脱ユビキチン酵素を同定、解析することによって、ヒトでの損傷トレランス制御機構の解明を目指している。
これまでの研究から、ユビキチン化PCNAを基質とする様々なタイプの脱ユビキチン酵素をHeLa細胞抽出液中に同定している(未発表)。本年度は、そのうち一つの脱ユビキチン酵素をコードする遺伝子とその調節因子をコードする遺伝子を同定した。さらに、その脱ユビキチン酵素と調節因子の組換えタンパク質を精製し生化学的解析を行った。また、培養細胞でそれらの遺伝子をそれぞれknockoutまたはknockdownし生理的機能の解析を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新規脱ユビキチン酵素をコードする遺伝子を同定した際に、酵素自体をコードする遺伝子に加えて、その調節因子をコードする遺伝子も合わせて発見した。28年度は、この予想外の発見に伴う遺伝子のクローニングと機能解析も合わせて行っており、その分予定した一部の研究に遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

まずは28度に遅れが生じた実験を済ませたのち、29年度の実験を行う。

次年度使用額が生じた理由

28度に計画した新規脱ユビキチン酵素をコードする遺伝子を同定した際に、酵素自体をコードする遺伝子に加えて、その活性を制御すると思われる調節因子をコードする遺伝子も合わせて発見した。28年度は、この予想外の発見に伴う遺伝子のクローニングと機能解析も合わせて行っており、その分予定した一部の研究に遅れが生じた。

次年度使用額の使用計画

まずは28度に遅れが生じた実験を済ませたのち、29年度の実験を行う。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [学会発表] USP7はPCNAのユビキチン化を制御して酸化的DNA損傷による突然変異を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      益谷央豪, 柏葉脩一郎, 金尾梨絵, 楠本理加, 花岡文雄, 増田雄司
    • 学会等名
      第34回染色体ワークショップ/第15回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      木更津
    • 年月日
      2017-01-11 – 2017-01-13
  • [学会発表] PCNAの翻訳後修飾が制御するDNA損傷トレランスの解析2016

    • 著者名/発表者名
      金尾梨絵, 増田雄司, 益谷央豪
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] Suppression of PCNA ubiquitination and oxidative stress-induced mutagenesis by USP72016

    • 著者名/発表者名
      Kanao R, Kashiwaba S, Masuda Y, Kusumoto-Matsuo R, Hanaoka F, Masutani C.
    • 学会等名
      The 10th 3R (Replication, Recombination and Repair) symposium
    • 発表場所
      Matsue
    • 年月日
      2016-11-13 – 2016-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] PCNAの翻訳後修飾の可逆的な制御による突然変異抑制機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      益谷央豪, 金尾梨絵, 柏葉脩一郎, 松尾(楠本)理加, 増田雄司
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第59回大会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] Mechanism of multiple lysine 48-linked ubiquitin chain synthesis by E6AP.2016

    • 著者名/発表者名
      Masuda Y, Saeki Y, Yanaka S, Kawai H, Kukimoto I, Kato K, Tanaka K, Masutani C.
    • 学会等名
      FASEB Science Research Conference, UBIQUITIN & CELLULAR REGULATION
    • 発表場所
      Montana, U.S.A.
    • 年月日
      2016-06-12 – 2016-06-17
    • 国際学会
  • [学会発表] USP7 suppresses H2O2-induced mutagenesis by regulating PCNA ubiquitination in human cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Masutani C, Kashiwaba S, Kanao R, Kusumoto-Matsuo R, Hanaoka F, Masuda Y
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Mutagenesis
    • 発表場所
      Girona, Spain.
    • 年月日
      2016-06-05 – 2016-06-10
    • 国際学会
  • [備考] 名古屋大学環境医学研究所

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp

  • [備考] 名古屋大学環境医学研究所ゲノム動態制御分野

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/genome/home.html

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公開日: 2018-01-16  

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