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2011 年度 実績報告書

AIDによるtopoisomerase1を介したゲノム不安定性誘導のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 22000015
研究機関京都大学

研究代表者

本庶 佑  京都大学, 医学研究科, 客員教授 (80090504)

キーワード体細胞突然変異 / クラススイッチ組換え / RNA編集 / 大規模シークエンス / FACT複合体
研究概要

A.AIDによるTop1蛋白質低下のメカニズムの解明
Top1 3' UTRにAgo2タンパク質がシークエンス特異的に結合することを明らかにした。現在、この塩基配列を約20塩基対の領域に同定し、それぞれの点突然変異の導入によりどの塩基配列がマイクロRNAを介してAgo2と結合するかの検討を行っている。今回、Top1遺伝子のヘテロザイゴートマウスを作製し、このマウスで体細胞突然変異が著しく亢進していることを示し、AIDの作用にTop1の関与をさらにin vivoで確認した。
B.AIDのターゲットがNon-B構造を取ることの証拠
S領域などの反復配列がNon-B構造を転写の際に取り易いことはすでに多くのグループから報告がある。我々は、抗体遺伝子以外で高頻度にDNA切断を受ける新たな領域を4座同定し、その周辺にいずれも反復配列が多数存在することを明らかにした。
C.FACT等のヒストンシャペロンにより、ヒストンH3K4me3がクラススイッチに必須であることの確認
あらたにSPT6とSPT5のノックダウンを通じて、ヒストンH3K4me3がS領域のDNA切断ターゲット認識部位として不可欠なことを明らかにした。現在、H3K4me3トリメチル以外の修飾がいかに関与するか、また、これと体細胞突然変異における相関の研究を行っている。
D.AIDのC末端の役割について
AIDのC末端ミュータントを用いてクラススイッチにおけるDNA結合の様式に大きな差が出ることを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでの研究成果によりAIDがTop1を介してDNAを切断すること、その際にAIDの低下と転写の亢進によりS領域のNon-B DNA構造をとること等の仮説を提示していた。近年他のゲノム不安定化機構においても全く同様のしくみがとられていることが明らかとなり、我々のモデルの妥当性が多くのグループによって認識されることとなった。また、この仕組みのマイクロRNAの同定については、Top1メッセンジャーRNAの3' UTRに塩基配列特異的にAgo2が結合することを同定し、実験的にも順調な進展がある。

今後の研究の推進方策

本研究を迅速に推進するためには、ゲノムワイドのディープシークエンス決定が必要である。このため、ゲノム研究支援プロジェクトに応募したが、採択されなかった。この結果、我々の研究の進展に大きな障害が出た。大規模塩基配列決定の支援が望まれる。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Nonimmunoglobulin target loci of activation-induced cytidine deaminase (AID) share unique features with immunoglobulin genes2012

    • 著者名/発表者名
      Kato, L., et al
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      巻: 109 ページ: 2479-2484

    • DOI

      doi:10.4049/jimmunol.1102397

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The AID dilemma : infection, or cancer?2012

    • 著者名/発表者名
      Honjo, T., et al
    • 雑誌名

      Adv.Cancer Res.

      巻: 113 ページ: 1-44

    • DOI

      DOI:10.1016/B978-0-12-394280-7.00001-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histone chaperone Spt6 is required for class switch recombination but not somatic hypermutation2011

    • 著者名/発表者名
      Okazaki, I., et al
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      巻: 108 ページ: 7920-7925

    • DOI

      doi:10.1073/pnas.1114423108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decrease in topoisomerase I is responsible for AID-dependent somatic hypermutation2011

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, M., et al
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Aoad.Sci.USA

      巻: 108 ページ: 19305-19310

    • DOI

      doi:10:1073/pnas.1114522108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation-Induced Cytidine Deaminase Expression in CD4+T Cells is Associated with a Unique IL-10-Producing Subset that Increases with Age2011

    • 著者名/発表者名
      Qin, H., et al
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 6 ページ: e29141

    • DOI

      doi:10.371/journal.pone.0029141

    • 査読あり
  • [学会発表] Common mechanisms for immune diversity and genome instability2012

    • 著者名/発表者名
      本庶佑
    • 学会等名
      The 2012 Gordon Research Conference on DNA Damage, Mutation and Cancer
    • 発表場所
      California, USA
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] An evolutionary view of the mechanism for immune and genome diversity2012

    • 著者名/発表者名
      本庶佑
    • 学会等名
      Keystone Symposia : Mutation, Malignancy and Memory-Antibodies and Immunity
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2012-03-19
  • [学会発表] Dilemma of AID : immunity or tumor2011

    • 著者名/発表者名
      本庶佑
    • 学会等名
      Qilu International Conference on Infection and Immunity & 2nd CMI Symposium on Immunology
    • 発表場所
      Jinan, China
    • 年月日
      2011-10-11
  • [学会発表] Dilemma of AID : infection or cancer2011

    • 著者名/発表者名
      本庶佑
    • 学会等名
      JSPSフォーラム2011
    • 発表場所
      Washington, D.C., USA
    • 年月日
      2011-06-21
  • [学会発表] Dilemma of AID : infection or cancer2011

    • 著者名/発表者名
      本庶佑
    • 学会等名
      The 2011 Spring Conference of the Korean Association of Immunologists
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2011-06-04
  • [備考]

    • URL

      http://www2.mfour.med.kyoto-u.ac.jp/

  • [備考]

    • URL

      http://www.med.kyoto-u.ac.jp/J/grad_school/introduction/1513/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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