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2013 年度 実績報告書

NBS1新規ドメインによるユビキチン・シグナルとDNA鎖切断修復

研究課題

研究課題/領域番号 23241021
研究機関京都大学

研究代表者

小松 賢志  京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (80124577)

研究分担者 小林 純也  京都大学, 放射線生物研究センター, 准教授 (30301302)
加藤 晃弘  京都大学, 放射線生物研究センター, 研究員 (70423051)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワードNBS1 / 損傷乗り越えDNA合成 / クロマチン・リモデリング
研究概要

放射線感受性遺伝病の蛋白として同定されたNBS1は、そのC末側に高等真核生物で良く保存された5領域が存在する。このうち2領域はATMおよびMRE11と結合してそれぞれ細胞周期チェックポイントと相同組換え修復を制御する事が既に報告されている。我々の最新の研究から残りの2保存領域に結合する蛋白はユビキチンE3リガーゼのRAD18およびRNF20である事が明らかになった。そこで、本研究はこれらのユビキチン化酵素のDNA二重鎖切断における役割を明らかにし、さらに残された5番目の領域の結合蛋白とその機能を明らかにすることを目的とする。
RAD18結合ドメインを欠損したNbs1欠損細胞は放射線にわずかに感受性となる。その程度は相同組換え修復の欠損細胞と類似しているので、DR-GFPレポーター遺伝子を用いて相同組換え能をアッセイしたが異常は見られなかった。しかし、EdUを用いて放射線照射後の修復合成を測定した結果、顕著に低下していた。放射線はDNA二重鎖切断以外にも数多くの塩基損傷を誘発するので、修復合成における損傷乗り越えにこのRAD18ドメインが必要であると思われる。一方、DNA-クロマチン構造はまるで呼吸するかのように、緩んだり、堅くなったりすることが知られている。ヒストンシャペロンFACTは緩んだクロマチンをより安定にする作用がある。DNA二重鎖切断に構造を緩めて、FACTが損傷部位に多く結合、そしてRNF20をリクルートすることが明らかとなった。このようにNBS1と結合するRAD18およびRNF20の解析から、損傷応答の新しい概念が導かれた。さらに、5番目のドメインは放射線アポトーシスに関わることが明らかとなり、NBS1の修復、チェックポイント、クロマチン・リモデリング、アポトーシス、損傷乗り越え合成から構成される損傷応答機構の全体象が鮮明となった。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Histone chaperone FACT regulates homologous recombination by chromatin remodeling through interaction with RNF20.2014

    • 著者名/発表者名
      Oliveira DV, Kato A, Nakamura K, Ikura T, Okada M, Kobayashi J, Yanagihara H, Saito Y, Tauchi H, Komatsu K.
    • 雑誌名

      J Cell Sci,

      巻: 127 ページ: 763-772

    • DOI

      10.1242/jcs.135855

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ATM regulates Cdt1 stability during the unperturbed S phase to prevent re-replication.2014

    • 著者名/発表者名
      Iwahori S, Kohmon D, Kobayashi J, Tani Y, Yugawa T, Komatsu K, Kiyono T, Sugimoto N, Fujita M.
    • 雑誌名

      Cell Cycle

      巻: 13 ページ: 471-481

    • DOI

      10.4161/cc.27274

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutations in the FHA-domain of ectopically expressed NBS1 lead to Radiosensitization and to no increase in somatic mutation rates via a partial suppression of homologous recombination2014

    • 著者名/発表者名
      Maki Ohara, Yumi Funyu, Shunsuke Ebara, Yuki Sakamoto, Ryota Seki, Kenta Iijima, Akiko Ohishi, Junya Kobayashi, Kenshi Komatsu, Akira Tachibana, and Hiroshi Tauchi
    • 雑誌名

      J. Radiat. Res

      巻: 55 ページ: in press

    • DOI

      10.1093/jrr/rru011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypergonadotropic Hypogonadism and Hypersegmented Neutrophils in a Patient with Ataxia-Telangiectasia-Like Disorder: Potential Diagnostic Clues?2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshida T, Awaya T, Shibata M, Kato T, Numabe H, Kobayashi K, Komatsu K, Heike T
    • 雑誌名

      Am J Med Genet A

      巻: 164 ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The proteasome factor Bag101 binds to Rad22 and suppresses homologous recombination.2013

    • 著者名/発表者名
      Saito Y, Takeda J, Okada M, Kobayashi J, Kato A, Hirota K, Taoka M, Matsumoto T, Komatsu K, Isobe T.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 3 ページ: 2022

    • DOI

      10.1038/srep02022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High LET radiation amplifies centrosome overduplication through a pathway of γ-tubulin monoubiquitination2013

    • 著者名/発表者名
      Shimada M, Hirayama R, Komatsu K.
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Oncology,Biology,Physics

      巻: 86 ページ: 358-365

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2013.01.010

    • 査読あり
  • [学会発表] NBS1 plays a role in UV damage response through physical interaction with RAD182014

    • 著者名/発表者名
      A Kato, H Yanagihara, J Kobayashi, Y Saito, D Oliveira, C Weemaes, and K Komatsu.
    • 学会等名
      International Symposium on Xeroderma Pigmentosum and Related Diseases
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      20140305-20140307
    • 招待講演
  • [学会発表] NBS1による損傷乗り越えDNA合成開始機構とモデルマウスの開発2013

    • 著者名/発表者名
      柳原啓見、加藤晃弘、小林純也、斎藤裕一朗、前川貴則、谷崎美智、小松賢志
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第56回大会
    • 発表場所
      青森
    • 年月日
      20131018-20131020
  • [学会発表] A Kato, H Yanagihara, K Komatsu. Distinct domains of NBS1 separately function in IR- and UV-damage response.2013

    • 著者名/発表者名
      A Kato, H Yanagihara, K Komatsu
    • 学会等名
      The DNA damage response in cell physiology and disease
    • 発表場所
      Cape Sounio
    • 年月日
      20131008-20131011
  • [学会発表] 若年期マウスのDNA修復能力と放射線感受性

    • 著者名/発表者名
      小松賢志
    • 学会等名
      環境研セミナー
    • 発表場所
      六カ所村
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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