環境ストレスによるゲノム損傷の修復を制御する新たな分子機構の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20241013
• 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: 神戸大学
• 研究代表者: 菅澤 薫 神戸大学, 自然科学系先端融合研究環バイオシグナル研究センター, 教授 (70202124)
• 連携研究者: 西 良太郎 神戸大学, 自然科学系先端融合研究環バイオシグナル研究センター, 助教 (80446525)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: ヌクレオチド除去修復 / XPC / UV-DDB / ユビキチン化 / SUMO化 / プロテアソーム / 紫外線

研究概要

哺乳類ヌクレオチド除去修復(NER)の損傷認識に関わるXPC、DDB2タンパク質の翻訳後修飾(ユビキチン化、SUMO化)に着目し、NERの時空間的制御に関わる新たな分子機構の解明を目指した。紫外線照射によって誘導されるXPCの可逆的なユビキチン化に関しては、脱ユビキチン化因子として同定されたプロテアソームサブユニットの発現抑制を行い、ユビキチン化XPCの蓄積が損傷部位へのXPCのリクルートを遅延させることを見出した。一方、XPCのSUMO化反応のin vitro再構成とSUMO化部位の同定を行い、非SUMO化変異XPCを安定発現する細胞において紫外線照射後のNER反応が遅延すること、またユビキチン化の誘導が減弱することを示した。特に後者は、XPCとDDB2との相互作用にSUMO化が関与している可能性を強く示唆した。さらにCRL4^<DDB2>ユビキチンリガーゼによるDDB2自己ユビキチン化の標的部位を明らかにするとともに、DDB2のユビキチン化が修飾部位によってタンパク質分解と損傷DNAからの解離という異なる機能を持つ可能性を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Multiple DNA damage recognition factors involved in mammalian nucleotide excision repair (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K
  • 雑誌名: Biochemistry(Moscow) 巻: 76 ページ: 16-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] The xeroderma pigmentosum pathway : decision tree analysis of DNA quality (2011)
  • 著者名/発表者名: Naegeli, H. and Sugasawa, K.
  • 雑誌名: DNA Repair 巻: 10 ページ: 673-683
  • 査読あり
• [雑誌論文] NBS1 recruits RAD18 via a RAD6-like domain and regulates Pol h-dependent translesion DNA synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara, H., Kobayashi, J., Tateishi, S., Kato, A., Matsuura, S., Tauchi, H., Yamada, K., Takezawa, J., Sugasawa, K., Masutani, C., Hanaoka, F., Weemaes, C. M., Mori, T., Zou, L., and Komatsu, K.
  • 雑誌名: Mol. Cell 巻: 43 ページ: 788-797
  • 査読あり
• [雑誌論文] The molecular basis of CRL4^<DDB2/CSA> ubiquitin ligase architecture (2011)
  • 著者名/発表者名: Fischer, E. S., Scrima, A., Bohm, K., Matsumoto, S., Lingaraju, G. M., Faty, M., Yasuda, T., Cavadini, S., Wakasugi, M., Hanaoka, F., Iwai, S., Gut, H., Sugasawa, K., and Thoma, N. H.
  • 雑誌名: targeting, and activation. Cell 巻: 147 ページ: 1024-1039
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA damage recognition for mammalian global genome nucleotide excision repair (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 雑誌名: DNA Repair ページ: 453-476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent probes for the analysis of DNA strand scission in base excision repair (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, N., Toga, T., Hayashi, R., Sugasawa, K., Katayanagi, K., Ide, H., Kuraoka, I., and Iwai, S.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 38 ページ: e101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stimulation of DNA glycosylase activities by XPC protein complex : roles of protein-protein interactions (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, Y., Uchimura, Y., Dohmae, N., Saitoh, H., Hanaoka, F., and Sugasawa, K.
  • 雑誌名: J. Nucleic Acids 2010 ページ: 805698
  • 査読あり
• [雑誌論文] An EF-hands protein centrin-1 is an EGTA-sensitive SUMO-interacting protein in mouse testis (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, N., Goto, M., Kawasaki, A., Sasano, T., Eto, K., Nishi, R., Sugasawa, K., Abe, S., and Saitoh, H.
  • 雑誌名: Cell Biochem. Funct 巻: 28 ページ: 604-612
  • 査読あり
• [雑誌論文] UV-DDB-dependent regulation of nucleotide excision repair kinetics in living cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishi, R., Alekseev, S., Dinant, C., Hoogstraten, D., Houtsmuller, B. A., Hoeijmakers, J. H. J., Vermeulen, W., Hanaoka, F., and Sugasawa, K.
  • 雑誌名: DNA Repair 巻: 8 ページ: 767-776
  • 査読あり
• [雑誌論文] 色素性乾皮症遺伝子産物による (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅澤薫
  • 雑誌名: DNA損傷認識機構医学のあゆみ 巻: 228 ページ: 137-142
• [雑誌論文] UV-DDB : A molecular machine linking DNA repair with ubiquitination (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 雑誌名: DNA Repair 巻: 8 ページ: 969-972
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of damage recognition in mammalian global genomic nucleotide excision repair (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 雑誌名: Mutat. Res 巻: 685 ページ: 19-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] The CUL4 enigma : culling DNA repair factors (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 雑誌名: Mol. Cell 巻: 34 ページ: 403-404
• [雑誌論文] Two-step recognition of DNA damage for mammalian nucleotide excision repair : directional binding of the XPC complex and DNA strand scanning (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K., Akagi, J., Nishi, R., Iwai, S., and Hanaoka, F.
  • 雑誌名: Mol. Cell 巻: 36 ページ: 642-653
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence correlation spectroscopy of the binding of nucleotide excision repair protein XPChHr23B with DNA substrates (2008)
  • 著者名/発表者名: Roche, Y., Zhang, D., Segers-Nolten, G. M., Vermeulen, W., Wyman, C., Sugasawa, K., Hoeijmakers, J., and Otto, C.
  • 雑誌名: J. Fluoresc 巻: 18 ページ: 987-995
  • 査読あり
• [雑誌論文] XPC, its product and biological roles (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 雑誌名: Adv. Exp. Med. Biol 巻: 637 ページ: 47-56
  • 査読あり
• [学会発表] Roles for sumoylation in regulation of the xeroderma pigmentosum group C protein (2011)
  • 著者名/発表者名: Akita, M., Tak, Y.-S., Shimura, T., Hanaoka, F., and Sugasawa, K.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] Functional analysis of the CRL4^<DDB2> E3 ligase in mammalian nucleotide excision repair (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, S., Yasuda, T., Dohmae, N., Fischer, E. S., Thoma, N. H., Nishi, R., Hanaoka, F., and Sugasawa, K.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] Reconstitution of mammalian nucleotide excision repair : molecular basis for DNA damage recognition (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K., Tone, D., Yasuda, T., and Hanaoka, F.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] DNA damage recognition in mammalian nucleotide excision repair : molecular mechanism and involvement of chromatin structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 学会等名: The 27th RBC-NIRS International Symposium on Chromatin Dynamics and Epigenetic Memory
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20111209-10
• [学会発表] ヌクレオチド除去修復におけるDNA損傷認識の分子基盤 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅澤薫
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第54回大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20111117-19
• [学会発表] Regulation of DNA damage recognition in mammalian nucleotide excision repair (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 学会等名: Conference on Responses to DNA damage : from molecular mechanism to human disease
  • 発表場所: The Netherlands
  • 年月日: 20110403-08
• [学会発表] A 19S proteasome subunit PSMD14 is involved in deubiquitination of XPC (2010)
  • 著者名/発表者名: Akagi, J., Hanaoka, F., and Sugasawa, K.
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101207-10
• [学会発表] Functional analysis of the N-terminal domain of the DNA damage recognition protein DDB2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, S., Yasuda, T., Dohmae, N., Murakami, K., Nishi, R., Hanaoka, F., and Sugasawa, K.
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101207-10
• [学会発表] Roles for centrin-2 in DNA damage recognition for global genome nucleotide excision repair (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishi, R., Tak, Y.-S., Sakai, W., Hanaoka, F., and Sugasawa, K.
  • 学会等名: The 7th International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair(3R Symposium)
  • 発表場所: Toyama, Japan
  • 年月日: 20101026-30
• [学会発表] Molecular basis for DNA damage recognition by xeroderma pigmentosum gene products (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅澤薫、花岡文雄
  • 学会等名: 第69回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20100922-24
• [学会発表] ゲノム全体を監視するDNA損傷認識の分子基盤 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅澤薫、安田武嗣、赤木純一、西良太郎、岩井成憲、花岡文雄
  • 学会等名: 第9回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 伊豆
  • 年月日: 20100527-29
• [学会発表] DNA damage recognition mechanism for mammalian nucleotide excision repair (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 学会等名: International Conference on Radiation and Cancer Biology
  • 発表場所: Nagasaki, Japan
  • 年月日: 20100217-20
• [学会発表] Post-translational modification of XPC protein controls global genome nucleotide excision repair (2009)
  • 著者名/発表者名: Tak, Y.-S., Shimura, T., Nishi, R., Okuda-Shimizu, Y., Shimizu, Y., Hanaoka, F., Sugasawa, K.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-12
• [学会発表] DNA damage recognition coordinated by the multiple xeroderma pigmentosum gene products (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅澤薫
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-12
• [学会発表] Post-translational modifications involved in cellular DNA damage response (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 学会等名: 2009 Japan-Taiwan Joint Symposium on Cell Signaling and Gene Regulation
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20091111-12
• [学会発表] Coordinated actions of multiple DNA damage detectors in nucleotide excision repair (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 学会等名: National Conference on Medical Genomics and Proteomics
  • 発表場所: Novosibirsk, Russia
  • 年月日: 20090909-10
• [学会発表] Post-translational modification of XPC protein controls global genome nucleotide excision repair (2009)
  • 著者名/発表者名: Tak, Y.-S., Shimura, T., Nishi, R., Okuda-Shimizu, Y., Shimizu, Y., Hanaoka, F., and Sugasawa, K.
  • 学会等名: The 3rd ASM Conference on DNA Repair and Mutagenesis
  • 発表場所: Whistler, Canada
  • 年月日: 20090530-0605
• [学会発表] Molecular basis for DNA damage recognition in nucleotide excision repair (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 学会等名: International Symposium on DNA Damage Response and Repair Mechanisms
  • 発表場所: Crete, Greece
  • 年月日: 20090420-23
• [学会発表] ヌクレオチド除去修復におけるTFIIHへリカーゼ活性調節機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 赤木純一、菅澤薫
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会(BMB2008)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20081209-12
• [学会発表] Centrin 2 enhances in vitro nucleotide excision repair via complex formation with xeroderma pigmentosum group C pretein through its C-terminal domain (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishi, R., Miyake, H., Murakami, K., Kitano, K., Hanaoka, F., and Sugasawa, K.
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会(BMB2008)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20081209-12
• [学会発表] ヌクレオチド除去修復におけるDNA損傷認識の分子機序 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菅澤薫
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会(BMB2008)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20081209-12
• [学会発表] Xeroderma pigmentosum proteins and their functions in DNA damage recognition (2008)
  • 著者名/発表者名: 菅澤薫
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20081028-30
• [学会発表] Analyses of regulatory mechanisms of TFIIH helicase activity in nucleotide exicion repair (2008)
  • 著者名/発表者名: Akagi, J. and Sugasawa, K.
  • 学会等名: The 6th International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair(3R Symposium)
  • 発表場所: Kakegawa, Shizuoka
  • 年月日: 20081027-30
• [学会発表] Molecular mechanisms underlying efficient DNA damage recognition for nucleotide excision repair (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K., Nishi, R., Akagi, J., Tak, Y.-S., Kobayashi, H., and Hanaoka, F.
  • 学会等名: The 6th International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair(3R Symposium)
  • 発表場所: Kakegawa, Shizuoka
  • 年月日: 20081027-30
• [学会発表] Damage recognition mechanism for mammalian nucleotide excision repair (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugasawa, K.
  • 学会等名: Russian-European Workshop on DNA Repair and Epigenetic Regulation of Genome Stability
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
  • 年月日: 20080624-26
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/brce-sugasaw