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2015 年度 実績報告書

プロテオミクスと遺伝学の融合によるゲノム恒常性維持マシナリーの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25281021
研究機関首都大学東京

研究代表者

廣田 耕志  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (00342840)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード染色体 / ゲノム / 複製 / 質量分析
研究実績の概要

本研究では、ゲノム安定性の維持に重要な働きをする複製停止トレランス機構の解明を目指し以下の研究を行っている。(1) 損傷部位での複製停止からの回復に関わる、損傷乗り越え経路における各種のポリメラーゼのネットワークの解明、(2) i-POND法による複製停止時にフォークに集合する蛋白質の解明、(3)質量分析手法と遺伝学研究を合わせた方法による複製停止領域でのポリメラーゼネットワークの解析、(4)DNA損傷に応答するユビキチン化ネットワークの解明。
これまでの研究で以下の成果を上げた。
(1)複製ポリメラーゼδの3番目のサブユニットp66はポリメラーゼζのサブユニットとしても機能し、損傷乗り越えの促進に寄与することが知られているが、p66がポリメラーゼζとは独立して損傷乗り越えに寄与することを発見した(Hirota et al Nucleic acids Res 2015)。(2) 複製ポリメラーゼδは損傷箇所で機能停止すると信じられているが、損傷を乗り越えて複製を継続することができる。(3) 複製ポリメラーゼδによる乗り越え反応はポリメラーゼζやηによる乗り越え経路のバックアップとして機能する。(4) 複製ポリメラーゼδは正確な複製のためにDNA合成活性中心が狭い構造となっているが、損傷箇所で乗り越え反応を行う際には、構造変換をしてエラープローンな複製を行う(フィデリティースイッチ仮説)。
これらの研究成果を現在論文投稿を行っている。さらに、ポリメラーゼネットワークの研究から複製ポリメラーゼεが複製末端に取り込んだチェーンターミネーターやリボ核酸の除去を行うことでゲノムメンテナンスに寄与することを突き止めており、論文発表のための準備を行っている。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Local potentiation of stress-responsive genes by upstream noncoding transcription.2016

    • 著者名/発表者名
      Takemata N, Oda A, Yamada T, Galipon J, Miyoshi T, Suzuki Y, Sugano S, Hoffman CS, Hirota K, Ohta K.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cytotoxic and genotoxic profiles of benzo[a]pyrene and N-nitrosodimethylamine demonstrated using DNA repair deficient DT40 cells with metabolic activation.2016

    • 著者名/発表者名
      Ooka M, Takazawa H, Takeda S, Hirota K.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 144 ページ: 1901-7

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere2015.10.085

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Abacavir, an anti-HIV-1 drug, targets TDP1-deficient adult T cell leukemia.2015

    • 著者名/発表者名
      Tada K, Kobayashi M, Takiuchi Y, Iwai F, Sakamoto T, Nagata K, Shinohara M, Io K, Shirakawa K, Hishizawa M, Shindo K, Kadowaki N, Hirota K, Yamamoto J, Iwai S, Sasanuma H, Takeda S, Takaori-Kondo A.
    • 雑誌名

      Sci Adv

      巻: 1(3) ページ: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.1400203

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relative contribution of four nucleases, CtIP, Dna2, Exo1 and Mre11, to the initial step of DNA double-strand break repair by homologous recombination in both the chicken DT40 and human TK6 cell lines.2015

    • 著者名/発表者名
      Hoa NN, Akagawa R, Yamasaki T, Hirota K, Sasa K, Natsume T, Kobayashi J, Sakuma T, Yamamoto T, Komatsu K, Kanemaki MT, Pommier Y, Takeda S, Sasanuma H.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 20(12) ページ: 1059-1076

    • DOI

      10.1111/gtc.12310

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Distinct DNA damage spectra induced by ionizing radiation in normoxic and hypoxic cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Shimizu N, Ooka M, Takagi T, Takeda S, Hirota K.
    • 雑誌名

      Radiation Res

      巻: 184(4) ページ: 442-8

    • DOI

      10.1667/RR14117.1

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a targeted flip-in system in avian DT40 cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K, Fujii T, Asada R, Ooka M, Hirota K.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10(3) ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0122006

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The POLD3 subunit of DNA polymerase δ can promote translesion synthesis independently of DNA polymerase ζ.2015

    • 著者名/発表者名
      Hirota K, Yoshikiyo K, Guilbaud G, Tsurimoto T, Murai J, Tsuda M, Phillips L, Narita T, Nishihara K, Kobayashi K, Yamada K, Nakamura J, Pommier Y, Lehmann A, Sale J, Takeda S.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 43(3) ページ: 1671-83

    • DOI

      10.1093/nar/gkv023

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rad18 and Rnf8 facilitate homologous recombination by two distinct mechanisms, promoting Rad51 focus formation and suppressing the toxic effect of nonhomologous end joining.2015

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi S, Kasaishi Y, Nakada S, Takagi T, Era S, Motegi A, Chiu R.K, Takeda S, Hirota K.
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 34 ページ: 4403-4411

    • DOI

      10.1031/onc.2014371

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Antagonistic controls of chromatin and mRNA start site selection by Tup family corepressors and the CCAAT-binding factor.2015

    • 著者名/発表者名
      Asada R, Takemata N, Hoffman C.S., Ohta K, Hirota K.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol

      巻: 35(5) ページ: 847-55

    • DOI

      10.1128/MCB.00924-14

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] SUMO化蛋白質を認識するRING型ユビキチンリガーゼRNF4による、スピンドルアセンブリチェックポイント(SAC)活性維持と染色体ロスの防止2016

    • 著者名/発表者名
      廣田耕志,高木季代,津田雅貴,村井純子,Keka Islam, 成田岳雄,藤田真梨,笹沼博之,小林純也,武田俊一
    • 学会等名
      SUMO研究会
    • 発表場所
      関西学院大学大阪梅田キャンパス(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-01-22
  • [学会発表] PAR結合蛋白質ALC1/CHDL1とXRCC1による単鎖切断修復2016

    • 著者名/発表者名
      廣田耕志,安井明,荻朋男,原田浩,中村純,Yves Pommier, 武田俊一
    • 学会等名
      染色体ワークショップ
    • 発表場所
      松島一の坊(宮城県・宮城郡)
    • 年月日
      2016-01-12
  • [学会発表] RNF4によるH2A.Zを介した染色体制御機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      髙木季代,廣田耕志
    • 学会等名
      染色体ワークショップ
    • 発表場所
      松島一の坊(宮城県・宮城郡)
    • 年月日
      2016-01-12
  • [学会発表] 分裂酵母fbp1におけるゲノム高次構造変化による遺伝子発現精密制御機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      浅田隆大,廣田耕志
    • 学会等名
      染色体ワークショップ
    • 発表場所
      松島一の坊(宮城県・宮城郡)
    • 年月日
      2016-01-12
  • [学会発表] 分裂酵母fbp1遺伝子の転写活性化におけるGcn5HATとクロマチンリモデリング因子Snf21およびSnf22の機能の解析2015

    • 著者名/発表者名
      足立朗,廣田耕志
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-04
  • [学会発表] 酸素の有無による電離放射線照射時のDNA損傷の種類の解析2015

    • 著者名/発表者名
      大岡正人,清水直登,高木季代,武田俊一,廣田耕志
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] 分裂酵母fbp1におけるゲノム高次構造変化による遺伝子発現精密制御機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      浅田隆大,廣田耕志
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] 分裂酵母fbp1の転写抑制時のクロマチン再構築機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      梅田未来,廣田耕志
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
  • [学会発表] Capability of proofreading-exonucrease-deficient replicative DNA polymerased to performtranslesion DNA synthesis2015

    • 著者名/発表者名
      Kouji Hirota, Masataka Tsuda, Mohiudin, Toshiki Tsurimoto, Zvi Livneh, Shigenori Iwai, Julian Sale, and Shunichi Takeda
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 分裂酵母fbp1の転写抑制時のクロマチン再構築機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      梅田未来,廣田耕志
    • 学会等名
      バイオコンファレンス2015
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都・八王子市)
    • 年月日
      2015-11-06
  • [学会発表] DNA修復経路欠損細胞を用いたタバコに含まれる化学物質の遺伝毒性評価2015

    • 著者名/発表者名
      大岡正人,高沢浩則,武田俊一,廣田耕志
    • 学会等名
      バイオコンファレンス2015
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都・八王子市)
    • 年月日
      2015-11-06
  • [学会発表] SUMO-Targeted Ubiquitin Ligase RNF4 required for genome maintenance regulates stability of the histone variant H2A.Z.2015

    • 著者名/発表者名
      廣田耕志
    • 学会等名
      international symposium on chromatin structure, dynamics and function.
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県・淡路市)
    • 年月日
      2015-08-23 – 2015-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] The regulation of Schizosaccharomyces pombe fbp1 gene transcription through local DNA looping structure by transcription regulators.2015

    • 著者名/発表者名
      浅田隆大,廣田耕志
    • 学会等名
      international symposium on chromatin structure, dynamics and function.
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県・淡路市)
    • 年月日
      2015-08-23 – 2015-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] The regulation of Schizosaccharomyces pombe fbp1 gene transcription through local DNA looping structure by transcription regulators.2015

    • 著者名/発表者名
      浅田隆太,廣田耕志
    • 学会等名
      Pombe 2015
    • 発表場所
      生田神社会館(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • 国際学会
  • [図書] 医学の歩み DNA損傷修復の概念提起からメカニズム解明へ2015

    • 著者名/発表者名
      廣田耕志 武田俊一
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      医歯薬出版
  • [図書] 実験医学増刊 酵母SRG1, mlonRNAによる遺伝子発現制御2015

    • 著者名/発表者名
      浅田隆大 廣田耕志
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      羊土社

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公開日: 2017-01-06  

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