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2013 年度 実績報告書

誘発突然変異と複製後修復経路の制御機構の解明に向けた生化学的分子基盤の確立

研究課題

研究課題/領域番号 24310040
研究機関名古屋大学

研究代表者

増田 雄司  名古屋大学, 医学系研究科(環医), 准教授 (30273866)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード複製後修復 / 突然変異誘発 / 損傷乗り越えDNA合成 / ユビキチン / HLTF / PCNA / RAD6-RAD18 / template switch
研究概要

放射線や環境変異原によって引き起こされる重要な生物影響の一つは突然変異の誘発であり、その分子 機構の解明は当該研究分野の重要課題である。誘発突然変異の主要な原因である複製後修復には二つの経路、忠実度の低い損傷乗り越えDNAポリメラーゼを介したtranslesion DNA synthesis (TLS)と、忠実度の高いDNAポリメラーゼを介したTemplate switch (TS)経路が存在する。損傷部位でのTLSまたはTSへの振り分けは、突然変異誘発のリスクに直接反映されると考えられ、その制御は遺伝的安定性の維持に極めて重要である。本研究では、試験管内での再構成系を利用して、複製後修復経路を制御するPCNAの ユビキチン化/脱ユビキチン化の分子機構を解析し、突然変異の誘発に関わる複製後修復経路の制御機構 の全体像の解明を目的としている。
PCNAのポリユビキチン化の分子機構の解析 PCNAのユビキチン化酵素、RAD6、RAD18、UBC13、HLTFはそれぞれ相互作用することが知られている。本年度は、RAD18とHLTFとの相 互作用が欠損した変異体を単離し、解析した。
PCNAの脱ユビキチン化の分子機構の解析 USP1は様々な因子と相互作用することにより制御されることが報告されている。本年度は、UAF1 (USP1-associated factor 1)とUSP1の複合体を精製し、脱ユビキチン活性について解析した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究の目的のうち、「PCNAのポリユビキチン化の分子機構の解析」については、当初の目的通りRAD18とHLTFとの相互作用が欠損した変異体を単離し、解析した。また、「PCNAの脱ユビキチン化の分子 機構の解析」については、UAF1 (USP1-associated factor 1)とUSP1の複合体を精製し、脱ユビキチン活性について解析した。この実験に伴って予想外の発見があり、その解析のため、当初予定した実験が十分できなかった。

今後の研究の推進方策

本年度に計画したUAF1 (USP1-associated factor 1)とUSP1複合体の脱ユビキチン活性の解析については、この解析に伴う予想外の発見のために、本来の解析を十分に行うことができなかった。これに関しては、次年度に行う。それ以外については、順調に進捗しており、これまで通りに研究を推進する。

次年度の研究費の使用計画

本年度に計画したUAF1 (USP1-associated factor 1)とUSP1複合体の脱ユビキチン活性の解析について、研究に予想外の新しい発見があり、その解析のため、本年度に計画した実験の一部を十分に行うことができなかったため次年度使用額が生じた。
本年度に計画したUAF1 (USP1-associated factor 1)とUSP1複合体の脱ユビキチン活性の解析について、不十分であった解析を完了する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Strand breakage of (6-4) photoproduct-containing DNA at neutral pH and its repair by the ERCC1-XPF protein complex2013

    • 著者名/発表者名
      Arichi N, Yamamoto J, Takahata C, Masuda Y, Kuraoka I, Iwai S
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 11 ページ: 3526-3534

    • DOI

      10.1039/C3OB00012E

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel interplay between the Fanconi anemia core complex and ATR-ATRIP kinase during DNA cross-link repair.2013

    • 著者名/発表者名
      Tomida J, Itaya A, Shigechi T, Unno J, Uchida E, Ikura M, Masuda Y, Matsuda S, Adachi J, Kobayashi M, Meetei AR, Maehara Y, Yamamoto KI, Kamiya K, Matsuura A, Matsuda T, Ikura T, Ishiai M, Takata M
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 41 ページ: 6930-6941

    • DOI

      10.1093/nar/gkt467

    • 査読あり
  • [学会発表] Two different types of interactions between PCNA and Y-family DNA polymerases have distinct roles for translesion DNA synthesis2014

    • 著者名/発表者名
      Y Masuda, R Kanao, H Ohmori, F Hanaoka, C Masutani
    • 学会等名
      International Symposium on Xeroderma Pigmentosum and Related Diseases: Disorders of DNA Damage Response-Bench to Bedside-
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸)
    • 年月日
      20140305-20140307
  • [学会発表] ヒトYファミリ―DNAポリメラーゼとPCNAとの相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      増田雄司, 金尾梨絵, 益谷央豪
    • 学会等名
      第22回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • 発表場所
      ホテルニュー水戸屋(仙台)
    • 年月日
      20131120-20131122
  • [学会発表] DNAポリメラーゼηとPCNAとの相互作用による損傷乗り越えDNA合成経路の制御2013

    • 著者名/発表者名
      増田雄司, 金尾梨絵, 益谷央豪
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第56回大会
    • 発表場所
      ホテルクラウンパレス青森 (青森)
    • 年月日
      20131018-20131020
  • [学会発表] PCNAのユビキチン修飾による複製後修復経路の制御2013

    • 著者名/発表者名
      増田雄司
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所・研究会「染色体DNAの安定維持の分子メカニズム」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(三島)
    • 年月日
      20130927-20130928
    • 招待講演
  • [学会発表] Yファミリ―DNAポリメラーゼとPCNAとの相互作用の解析2013

    • 著者名/発表者名
      増田雄司, 金尾梨絵, 益谷央豪
    • 学会等名
      日本遺伝学会第85回大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス(横浜)
    • 年月日
      20130919-20130921
  • [学会発表] Yファミリ―DNAポリメラーゼとPCNAとの相互作用による損傷乗り越えDNA合成経路の制御2013

    • 著者名/発表者名
      増田雄司, 金尾梨絵, 益谷央豪
    • 学会等名
      変異機構研究会・第26回夏の学校
    • 発表場所
      アイプラザ一宮(一宮)
    • 年月日
      20130622-20130623
  • [備考] 名古屋大学環境医学研究所

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp

  • [備考] 名古屋大学環境医学研究所ゲノム動態制御分野

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/genome/home.html

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公開日: 2015-05-28  

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