細胞の紫外線抵抗性における損傷乗り越え DNA ポリメラーゼ間相互作用の生理的意義

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22510063
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 学習院大学
• 研究代表者: 横井 雅幸 学習院大学, 理学部生命科学科, 助教 (00322701)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: DNAポリメラーゼ / DNA損傷 / 損傷乗り越え複製 / 紫外線

研究概要

哺乳類の TLS ポリメラーゼ Polη、Polι、Polκ、REV1 と Polζ は、複製装置の一構成因子である PCNA を足掛かりに、損傷部位で停止した複製装置と相互作用して損傷部位に限定的な DNA 重合反応を行う。TLS ポリメラーゼと PCNA との結合や TLS ポリメラーゼ間の相互作用は、多様な損傷に応じて最適な TLS ポリメラーゼを複製停止部位に導入する機構を理解する上で重要であり、近年注目を集めている。代表者は、紫外線損傷誘発時の TLS ポリメラーゼの役割を明らかにするため、様々な TLS ポリメラーゼを欠損させたマウス胚性線維芽細胞(MEF)を材料として研究を行い、Polη が紫外線損傷の TLS を行えない場合でも、Polη と REV1 が直接結合することで別経路の TLS 反応が起こること、そしてこの別経路の TLS 反応は突然変異を引き起こしやすいことを新たに明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Stalled Polη at its cognate substrate initiates an alternative translesion synthesis pathway via interaction with REV1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito, W*., Yokoi, M*., Sakayoshi, N., Sakurai, Y., Akagi, J., Mitani, H., and Hanaoka, F. (*: equal contribution)
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 17 ページ: 98-108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of new scavengers for hydroxyl radicals and superoxide dismutase by utilizing ultraviolet A photoreaction of 8-methoxypsoralen and a variety of mutants of Escherichia coli: implications on certain diseases of DNA repair deficiency (2012)
  • 著者名/発表者名: Ahmad, S.I., Yokoi, M., Hanaoka, F
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. B 巻: 116 ページ: 30-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] 立体構造から見えてきた損傷乗り越え DNA 複製の分子メカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 道津貫太郎、横井雅幸、花岡文雄
  • 雑誌名: 放射線生物研究 ページ: 1-14
• [学会発表] Rev1-dependent activity of Polκcontributes to translesion synthesis past UV-induced DNA lesions (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., Akagi, J., Ohashi, E., Yokoi, M., Ohmori,H., and Hanaoka, F
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Establishment of mouse expressing inactive DNA polymerase η (2012)
  • 著者名/発表者名: Morita, D., Sakurai, Y., Sakayoshi, N., Ito, W., Yokoi, M., Hanaoka, F
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Alternative translesion synthesis pathway via interaction between stalled DNA polymerase η and REV1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F., Yokoi, M
  • 学会等名: 第8回 3R Symposium
  • 発表場所: 淡路夢舞台
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] Physiological role of DNA polymerase ι in suppression of UV-induced mutagenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Ito, W., Otomo,M., and Hanaoka, F
  • 学会等名: 第8回 3R Symposium
  • 発表場所: 淡路夢舞台
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] Functional roles of mammalian DNA polymerase η, the product of the XP-V responsible gene (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F., Yokoi, M
  • 学会等名: 3rdErling Seeberg Symposium
  • 発表場所: Trondheim and Orland, Norway
  • 年月日: 2012-06-21
• [学会発表] ηPhysiological role of DNA polymerase η-REV1 interaction in mammalian cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., and Hanaoka, F
  • 学会等名: Cantoblanco Workshops
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2012-06-06
• [学会発表] Involvement of DNA polymerase η-REV1 interaction in a part of error-prone translesion DNA synthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, F., Yokoi, M
  • 学会等名: US-Japan DNA Repair Workshop
  • 発表場所: Leesburg, USA
  • 年月日: 2012-04-13
• [学会発表] An alternative TLS pathway for UV-induced DNA damages induced by Polη-REV1 interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Ito, W., 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: 2011-12-14
• [学会発表] Polκ contributes to suppression of UV-induced mutagenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., Akagi, J., Ohashi, E., Yokoi, M., Ohmori.H., 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: 2011-12-14
• [学会発表] Unidentified function of DNA polymerase η and ι in cellular sensitivity to an oxidizing agent potassium bromate (2011)
  • 著者名/発表者名: Dotsu, K., Sakurai, Y., Ohkumo, T., Yokoi, M., 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: 2011-12-14
• [学会発表] Stalled polη at its cognate substrate emerged an alternative TLS pathway via interaction with REV1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito, W., Yokoi, M., Mitani, H., Ohmori,H., 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: 2011-12-14
• [学会発表] Tissue-specific roles of DNA polymerase η and ι in UV-induced mutagenesis and DNA damage tolerance (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, Y., Yokoi, M., Ohkumo, T., 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: 2011-12-14
• [学会発表] Roles of DNA polymerase η and ι in translesion synthesis past UVB-induced DNA lesions: division of labor at mouse skin (2011)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Sakurai, Y., and Hanaoka, F
  • 学会等名: Responses to DNA Damage: From MolecularMechanism to Human Disease
  • 発表場所: The Netherlands
  • 年月日: 2011-04-05
• [学会発表] CPDの損傷乗り越え複製におけるDNAポリメラーゼηとREV1との相互作用の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤若菜、横井雅幸、坂吉伸隆、星本英史、三谷啓志、花岡文雄
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20100519-21
• [学会発表] Analysis of back-up mechanism in translesion synthesis past CPD in the absence of Polη activity (2010)
  • 著者名/発表者名: Ito, W., Yokoi, M., Mitani, H., Hanaoka, F
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Unidentified function of DNA polymeraseη and ι in cellular sensitivity to potassium bromate (2010)
  • 著者名/発表者名: Dotsu, K., Sakurai, Y., Ohkumo, T., Yokoi, M., Hanaoka, F
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Roles of DNA polymeraseη and ι in UV-induced mutagenesis and DNA damage tolerance (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, Y., Yokoi, M., Ohkumo, T., Tsukamoto, T., Tatematsu, M., Wei, M., Wanibuchi, H., Hanaoka, F
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Tissue specific function of DNA polymerases η and ι in suppression of UV-induced skin tumor and mutagenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Sakurai, Y., and Hanaoka, F
  • 学会等名: The 7th3R Symposium
  • 発表場所: 富山カンファレンスセンター(富山県)
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] UV照射DNAの損傷乗り越え複製におけるDNAポリメラーゼイータとイオタの生体内での役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, Y., Yokoi, M., Tsukamoto, T., Tatematsu, M., Wei, M., Wanibuchi, H., Hanaoka, F
  • 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: 2010-09-24
• [学会発表] ノックアウトマウスを用いた紫外線損傷乗り越え複製の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 横井雅幸
  • 学会等名: 平成22年度 京都大学原子炉実験所専門研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] Roles of DNA polymerase η and ι in translesion synthesis past UVB-induced DNA lesions in vivoGordon Research Conference (2010)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, M., Sakurai, Y., Tsukamoto, T., Tatematsu, M., Hanaoka, F
  • 学会等名: Mutagenesis
  • 発表場所: Waterville, USA
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] UVB照射DNAの損傷乗り越え複製におけるDNAポリメラーゼηとιの生体内での役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 櫻井靖高、横井雅幸、大雲剛志、道津貫太郎、塚本徹哉、立松正衛、花岡文雄
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-05-19
• [備考] 学習院大学理学部 花岡研究室(分生生物学)
  • URL: http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~20080213/