蛋白のポリADPリボシル化により制御される新しいDNA損傷応答機構

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20241011
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 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: 中嶋 敏 東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (00375114) ; 菅野 新一郎 東北大学, 加齢医学研究所, 講師 (10400417) ; 田中 耕三 東北大学, 加齢医学研究所, 准教授 (00304452) ; 高尾 雅 東北大学, 加齢医学研究所, 講師 (70216612)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: ポリADPリボース / DNA修復 / 活性酸素 / 細胞老化 / 癌化

研究概要

最も発生頻度の高いDNA単鎖切断と最も深刻なDNA二重鎖切断がヒト細胞内でどのように修復されるかを解明した。単鎖切断ではポリADPリボースポリメラーゼ1(PARP1)がDNAのニック(単鎖切断)を見つけて結合する。PARP1に結合してDNAのニックをギャップに変換する二種類の酵素をヒト細胞で発見した。それらの欠損が細胞を単鎖切断や二重鎖切断に感受性にする事が分った。二重鎖切断では、ATP依存的なクロマチンリモデリング因子のACF1がKU70と結合しており、その結合が二重鎖切断で更に強くなり、CHRAC複合体を形成してKU770/80複合体を二重鎖切断にロードして修復を開始させる事が分った。これらの発見はクロマチンリモデリングがDNA鎖切断の修復に必須な機構である事を示した。

研究成果

• [雑誌論文] PALF acts as both a single-stranded DNA end nuclease and a single-stranded DNA 3'-exonuclease and can participate in DNA end joining in a biochemical system (2011)
  • 著者名/発表者名: Li S, Kanno SI, Watanabe R, Ogiwara H, Kohno T, Watanabe G, Yasui A, and Lieber MR.
  • 雑誌名: J Biol Chem
  • 査読あり
• [雑誌論文] The hMsh2-hMsh6 complex acts in concert with monoubiquitinated PCNA and Poll η in response to oxidative DNA damage in human cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Zlatanou A, Despras E, Braz-Petta T, Boubakour-Azzouz I, Pouvelle C, Stewart GS, Nakajima S, Yasui A, Ishchenko AA, Kannouche PL
  • 雑誌名: Mol Cell 巻: 43(4) ページ: 649-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histone acetylation by p300 at double-strand break sites facilitates SWI/SNF chromatin remodeling and the recruitment of non-homologous end joining factors (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogiwara H, Ui A, Otsuka A, Satoh H, Ymi I, Nakajima S, Yasui A, , Yokota J, and Kohno T
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 18 ページ: 2135-2146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutant Cockayne syndrome group B protein inhibits repair of DNA topoisomerase I-DNA covalent complex (2011)
  • 著者名/発表者名: Horibata K, Saijo M, Bay MN, Lan L, Kuraoka I, Brook PJ, Honma M, Nohmi T, Yasui A., and Tanaka K
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 16 ページ: 101-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] CAMP (C13orf8, ZNF828)is a novel regulator of kinetochore-microtubule attachment (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh G, Kanno SI, Uchida KS, Chiba S, Sugino S, Watanabe K, Mizuno K, Yasui A, Hirota T, and Tanaka K
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 30 ページ: 130-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ACF1 complex is required for DNA double-strand break repair in human cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Lan L, Ui A, Nakajima S, Hatakeyama K, Hoshi M, Watanabe R, Janicki S, Ogiwara H, Kohno T, Kanno SI, and Yasui A
  • 雑誌名: Mol Cell 巻: 40 ページ: 976-987
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution structure of a zinc-finger domain that binds to poly-ADP-ribose (2010)
  • 著者名/発表者名: Isogai S, Kanno SI, Ariyoshi M, Tochio H, Ito Y, Yasui A, and Shirakawa M
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 15 ページ: 101-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA polymerase beta-dependent long patch base excision repair in living cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Asagoshi K, Liu Y, Masaoka A, Lan L, Prasad R, Horton JK, Brown AR, Wang XH, Bdour HM, Sobol RW, Taylor JS, Yasui A, and Wilson SH
  • 雑誌名: DNA Repair 巻: 9 ページ: 109-119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deficiency of the oxidative damage-specific DNA glycosylase NEIL1 leads to reduced germinal center B cell expansion (2009)
  • 著者名/発表者名: Mori H, Ouchida R, Hijikata A, Kitamura H, Ohara O, Li Y, Gao X, Yasui A, Lloyd RS, and Wang JY
  • 雑誌名: DNA Repair (Amst) 巻: 8 ページ: 1328-1332
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA polymerase zeta cooperates with polymerases kappa and iota in translesion DNA synthesis across pyrimidine photodimers in cells from XPV patients (2009)
  • 著者名/発表者名: Ziv O, Geacintov N, Nakajima S, Yasui A, and Livneh Z
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 106 ページ: 11552-11557
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid recruitment of BRCA1 to DNA double-strand breaks is dependent on its association with Ku80 (2008)
  • 著者名/発表者名: Wei L, Lan L, Hong Z, Yasui A, Ishioka C, and Chiba N
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 28 ページ: 7380-7393
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recruitment of mismatch repair proteins to the site of DNA damage in human cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Hong Z, Jiang J, Hashiguchi K, Hoshi M, Lan L, and Yasui A
  • 雑誌名: J. Cell Sci 巻: 121 ページ: 3146-3154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of proliferating cell nuclear antigen ubiquitination in mammalian cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Niimi A, Brown S, Sabbioneda S, Kannouche P, Scott, A, Yasui A, Green CM, and Lehmann AR
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 105 ページ: 16125-16130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human DNA polymerase iota protects cells against oxidative stress (2008)
  • 著者名/発表者名: Petta TB, Nakajima S, Zlatanou A, Despras E, Sarasin A, Yasui A, and Kannouche P
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 27 ページ: 2883-2895
  • 査読あり
• [雑誌論文] A polycomb group protein, PHF1, is involved in the response to DNA double-strand breaks in human cell (2008)
  • 著者名/発表者名: Hong Z, Jiang J, Lan L, Nakajima S, Kanno S, Koseki H, and Yasui A
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 36 ページ: 2937-2947
  • 査読あり
• [学会発表] Roles of chromatin remodeling factors in DNA double-strand break repair in human cell (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasui A
  • 学会等名: The 7^<th> 3R Symposium
  • 発表場所: Toyama Conference Center, Toyama, Japan
  • 年月日: 20101026-30
• [学会発表] Repair of DNA strand breaks in living human cells and implications for cancer therapy (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasui A, Lan L, Nakajima S, Hatakeyama K, Zehui H, and Kanno SI
  • 学会等名: 40^<th> International Symposium of the Princess Takamatsu Cancer Research Fund
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20091010-12
• [学会発表] Spatio-temporal organization of DNA single-strand break repair by PARP, PARG and XRCC1 in human cell (2009)
  • 著者名/発表者名: Lan L, Nakajima S, Hong S, Kanno SI, and Yasui A.
  • 学会等名: DNA Repair and Mutagenesis, ASM Conference
  • 発表場所: Whistler, BC, Canada
  • 年月日: 20090530-0605
• [学会発表] Mismatch repair proteins at DNA single-and double-strand breaks and UV-lesions (2009)
  • 著者名/発表者名: Hong Z, and Yasui A.
  • 学会等名: US-EU Conference on Repair of Endogeneous Genome Damage
  • 発表場所: Galveston, Texas, USA
  • 年月日: 20090221-25
• [学会発表] Novel AP endonuclease with 3'-5' exonuclease and single-strand break repair activities in human cell (2008)
  • 著者名/発表者名: Kanno SI, Sasao S, Kuzuoka H, Suzuki C, Lan L, Nakajima S, and Yasui A.
  • 学会等名: 6^<th> 3R Symposium
  • 発表場所: Awajishima Yumebutai, Japan
  • 年月日: 20081027-30
• [学会発表] Novel AP endonuclease with exonuclease activity and DNA strand break repair in human cell (2008)
  • 著者名/発表者名: Kanno SI, Lan L, Nakajima S, and Yasui A
  • 学会等名: 10^<th> International Workshop on Radiation Damage to DNA
  • 発表場所: Urabandai, Fukushima, Japan
  • 年月日: 20080608-12
• [図書] 分子生物学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田沼靖一(編)
  • 総ページ数: 59-71
  • 出版者: 丸善出版
• [備考]
  • URL: http://www.idac.tohoku.ac.jp/ja/activities/research/Dyn_prot/index.html
• [産業財産権] UVDE発現による相同組換え頻度向上 (2009)
  • 発明者名: 安井明
  • 権利者名: 安井明
  • 産業財産権番号: FI、特許第4312478号
  • 出願年月日: 2009-05-22