複製フォーク停止に応答するチェックポイントキナーゼによるユビキチンシステム制御

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21390094
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高田 穣 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (30281728)
• キーワード: ファンコニ貧血 / FANCD2 / FANC1 / FANCL / モノユビキチン化 / リン酸化

研究概要

チェックポイントキナーゼであるATMとATRは、ゲノム傷害を検知し下流のエフェクター群を活性化する最上流のキナーゼであり、FA経路の上流にあるのはおそらくATRキナーゼであると考えられている。我々は、新規に同定されたFANCI遺伝子のモノユビキチン化サイト近傍のS/TQクラスタードメインの進化上保存された6つのリン酸化サイトのリン酸化こそがコア複合体活性化の引き金を引くことを明らかにした(Nat Struct Mol Biol.2008Nov;15(11):1138-46.)。
昨年度、ATRに会合する必須因子であるATRIPのコンディショナルノックアウト細胞を作成した。この細胞はタモキシフェン添加により組換え酵素Creが活性化し、ATRとの会合配列をコードするエクソンが切り出されATRIPの発現が24～48時間後に消失するようにデザインされている。この細胞を利用して、FA経路の活性化に、ATRIPそのもの、ATRIPとRPAの会合の両者が必要だが、TopBP1との会合が必要でないことを見出した。今年度はこれらの結果について、国際学会での口頭発表と論文発表(Canc er Res)をおこなった。さらにATRIPのダイマー化に必須のCoiled coilドメインに変異をいれ検討した。おどろいたことに、FA経路の活性化もChk1のリン酸化も欠損を認めず、ATRIPのフォーカス形成も正常であった。さらにATRIPのダイマー化の機能的意義について、検討の必要がある。また、我々は、ATRIPとFANCLの会合を見出した。その会合ドメインの確定、機能的意義の検証をすすめている。

研究成果

• [雑誌論文] ATR-ATRIP kinase complex triggers activation of the Fanconi anemia DNA repair pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigechi T, Tomida J, Sato K, Kobayashi M, Eykelenboom JK, Pessina F, Zhang Y, Uchida E, Ishiai M, Lowndes NF, Yamamoto K, Kurumizaka H, Maehara Y, Takata M
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: 72 ページ: 1149-1156
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-11-2904
  • 査読あり
• [雑誌論文] A robustly stimulates FANCD2 monoubiquitylation in the complex with FANC (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Toda K, Ishiai M, Takata M, Kurumizaka H
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: (in press)
  • DOI: 10.1093/nar/gks053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of the DNA repair-defective mutants in DT40 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishiai M, Uchida E, Takata M
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formaldehyde catabolism is essential in cells deficient for the Fanconi anemia DNA-repair pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Rosado IV, Langevin F, Crossan GP, Takata M, Patel KJ
  • 雑誌名: Nat Struct Mol Biol 巻: 18(12) ページ: 1432-4
  • DOI: DOI:10.1038/nsmb.2173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predisposition to cancer caused by genetic and functional defects of Mammalian atad5 (2011)
  • 著者名/発表者名: Bell DW, Sikdar N, Lee KY, Price J C, Chatterjee R, Park HD, Fox J, Ishiai M, Rudd ML, Pollock LM, Fogoros SK, Mohamed H, Hanigan CL ; NISC Comparative Sequencing Program, Zhang S, Cruz P, Renaud G, Hansen NF, Cherukuri PF, Borate B, McManus KJ, Stoepel J
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 7(8) ページ: e1002245
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pgen.1002245
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of SNM1 family nucleases in etoposide-induced apoptosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Endo Y, Abe T, Ishiai M, Takata M, Enomoto T, Seki M.
  • 雑誌名: iochem Biophys Res Commun 巻: 410(3) ページ: 568-73
  • DOI: DOI:10.1016/j.bbrc.2011.06.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] FancJ/Bripl helicase protects against genomic losses and gains in vertebrate cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitao H, Nanda I, Sugino RP, Kinomura A, Yamazoe M, Arakawa H, Schmid M, Innan H, Hiom K, Takata M
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 16(6) ページ: 714-27
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-2443.2011.01523
  • 査読あり
• [雑誌論文] USP1 deubiquitinase maintains phosphorylated CHK1 by limiting its DDB1-dependent degradation (2011)
  • 著者名/発表者名: Guervilly JH, Renaud E, Takata M, Rosselli F
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 巻: 20(11) ページ: 2171-81
  • DOI: DOI:10.1093/hmg/ddr103
  • 査読あり
• [雑誌論文] The involvement of SLX4 in interstrand cross-link repair is regulated by the Fanconi anemia pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto KY, Kobayashi S, Kurumizaka H, Takata M, Kono K, Jiricny J, Takeda S, Hirota K
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 108(16) ページ: 6492-6
  • DOI: DOI:10.1073/pnas.1018487108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fanconi anemia : a disorder defective in the DNA damage response (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitao H, Takata M
  • 雑誌名: Int J Hematol 巻: 93(4) ページ: 417-24
  • DOI: DOI:10.1007/s12185-011-0832-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Guest editorial : fanconi anemia and the DNA damage response (2011)
  • 著者名/発表者名: Takata M
  • 雑誌名: Int J Hematol 巻: 93(4) ページ: 415-6
  • DOI: DOI:10.1007/s12185-011-0832-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Inhibition of TNF-α Promoter Activity by Fanconi Anemia Protein FANCD2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsushita N, Endo Y, Sato K, Kurumizaka H, Yamashita T, Takata M, Yanagi S
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 ページ: e23324
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0023324
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATR-Chk1 signaling pathway and homologous recombinational repair protect cells from 5-fluorouracil cytotoxicity (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujinaka Y, Matsuoka K, Iimori M, Tuul M, Sakasai R, Yoshinaga K, Saeki H, Morita M, Kakeji Y, Gillespie DA, Yamamoto KI, Takata M, Kitao H, Maehara Y
  • 雑誌名: DNA Repair (Amst) 巻: 11 ページ: 247-58
  • DOI: 10.1016/j.dnarep.2011.11.005
  • 査読あり
• [学会発表] Fanconi anemia and the DNA damage response (2012)
  • 著者名/発表者名: Minoru Takata
  • 学会等名: The Sugahara Memorial International Symposium
  • 発表場所: 稲盛ホール(京都市)(招待講演)
  • 年月日: 20120125-20120126
• [学会発表] DNA損傷への応答メカニズムと疾患 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高田穣
  • 学会等名: 第11回分子予防環境医学研究会
  • 発表場所: 倉敷市市民会館(倉敷市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] Genome Dynamics : molecular network in maintenance and conversion (2011)
  • 著者名/発表者名: 高田穣
  • 学会等名: 日本分子生物学会第34回年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)(招待講演)
  • 年月日: 20111214-20111216
• [学会発表] Molecular mechanisms of the Fanconi anemia pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Masamicni Ishiai, Junya Tomida, Tomoko Shigechi, Akiko Itaya, Emi Uchida, Junya Unno, Minoru Takata
  • 学会等名: 日本分子生物学会第34回年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 20111214-20111216
• [学会発表] DNA損傷応答シグナルにおけるクロマチン動態とエピジェネティクス制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: Minoru Takata
  • 学会等名: 27th RBC-NIRS International Symposium
  • 発表場所: コープイン京都(京都市)(招待講演)
  • 年月日: 20111209-20111210
• [学会発表] An Absolute Requirement of ATRIP-ATR Kinase in Replication stress-induced Triggering of the FA Pathway Activation (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Shigechi, J.Tomida, K.Sato, Y.Zhang, E.Uchida, J.Eykelenbo, N.Lowndes, H.Kurumizaka, Y.Maehara, M.Takata
  • 学会等名: 23rd ANNUAL Fanconi Anemia Research Fund SCIENTIFIC SYMPOSIUM
  • 発表場所: Princesa Sofia Hotel(スペイン)
  • 年月日: 20111020-20111023
• [学会発表] ファンコニ貧血コア複合体によるATR-ATRIPキナーゼのクロマチン動態制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高田穣、冨田純也、板谷(内田)亜希子、茂地智子、海野純也、前原善彦、石合正道
  • 学会等名: 第70回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋市)
  • 年月日: 20111003-20111005
• [学会発表] International session for DNA repair and related subjects (2011)
  • 著者名/発表者名: Takata, M
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第54回大会
  • 発表場所: 神戸商工会議所会館(神戸市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] 放射線被曝医療 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高田穣
  • 学会等名: 第28回日本医学会総会講演会特別企画プログラム
  • 発表場所: 東京ビッグサイト(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-17