転写共役ヌクレオチド除去修復開始反応のin vitro再構成

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26291005
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 荻 朋男 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (80508317)
• 研究分担者: 真下 知士 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (80397554)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: DNA修復 / 転写と共役したヌクレオチド除去修復

研究実績の概要

「転写と共役したヌクレオチド除去修復機構 (TC-NER)」は、DNA損傷箇所で停止した転写型RNAポリメラーゼを取り除き、DNA修復と転写の再開に必要である。この反応はRNA pol IIoのユビキチン化により開始され、UVSSAが関与していると考えられている。UVSSA欠損細胞では紫外線照射後にRNA pol IIo の分解反応が観察される。UVSSAのRNA pol IIoユビキチン化反応に関する機能を明らかにするため、SILAC代謝標識精密質量分析法により、紫外線照射後にUVSSA依存的に誘導されるRNA pol IIoのユビキチン化サイトを探索し、これらを同定することに成功した。そこで、本ユビキチン化を制限した変異型RNA pol IIを発現する遺伝子改変細胞を作製し、細胞の紫外線感受性、TC-NER活性や、紫外線照射時のRNA pol IIoのユビキチン化状態と分解反応等について詳細に比較検討をおこなった。平行して、RNA pol IIoのin vitroユビキチン化反応系を構築し、UVSSA依存的と考えられるユビキチン化サイトに変異を導入したRNA pol IIの、ユビキチン化修飾や分解反応の変化について生化学的な解析を実施した。また、上記RNA pol IIoのユビキチン化サイトに変異を持つ遺伝子改変動物を作製し、これを用いて個体レベルでの解析を実施することで、細胞生物学・生化学的な実験結果の検証と比較検討をおこなうこととした。遺伝子改変マウスの作製を進め、この系統樹立に成功した。また、UVSSAのX線結晶構造解析に関する共同研究を進め、UVSSAの一部ドメインの結晶化とその構造解析に成功した。全長UVSSAの解析を進めながら、別ドメインの部分結晶構造解析にも合わせて取り組んだ。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Sussex Univ. GDSC(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: Sussex Univ. GDSC
• [国際共同研究] LUMC(オランダ)
  • 国名: オランダ
  • 外国機関名: LUMC
• [雑誌論文] Functional and clinical relevance of novel mutations in a large cohort of patients with Cockayne syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Calmels N, Botta E, Jia N, Fawcett H, Nardo T, Nakazawa Y, Lanzafame M, Moriwaki S, Sugita K, Kubota M, Obringer C, Spitz MA, Stefanini M, Laugel V, Orioli D, Ogi T§, Lehmann A.
  • 雑誌名: Journal of Medical Genetics 巻: 55 ページ: 329-343
  • DOI: 10.1136/jmedgenet-2017-104877
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Common TFIIH recruitment mechanism in global genome and transcription-coupled repair subpathways. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okuda M, Nakazawa Y, Guo C, Ogi T, Nishimura Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 45 ページ: 13043-13055
  • DOI: 10.1093/nar/gkx970
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PCNA ubiquitylation ensures timely completion of unperturbed DNA replication in fission yeast. (2017)
  • 著者名/発表者名: Daigaku Y, Etheridge TJ, Nakazawa Y, Nakayama M, Watson AT, Miyabe I, Ogi T, Osborne MA, Carr AM.
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 13 ページ: e1006789
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006789
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An XPA gene splicing mutation resulting in trace protein expression in an elderly xeroderma pigmentosum group A patient without neurological abnormalities. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Y, Endo Y, Kusaka A, Nakamaura S, Nakazawa Y, Ogi T, Uryu M, Tsuji M, Furue M, Moriwaki S.
  • 雑誌名: British Journal of Dermatology 巻: 177 ページ: 253-257
  • DOI: 10.1111/bjd.15051
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Very mild Japanese Cockayne syndrome (type-IV) cases with a N-terminal truncation mutation in the ERCC6 / CSB gene. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogi T
  • 学会等名: 国際シンポジウム「早老症と関連疾患」
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Human genetic disorders associated with TC-NER deficiency. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogi T.
  • 学会等名: 第２回神戸大学バイオシグナル総合研究センター国際シンポジウム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Very mild CS type-IV cases with mutation in the CSB gene. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogi T.
  • 学会等名: Cockayne Syndrome Meeting.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Human genetics disorders associated with DNA repair deficiency. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogi T.
  • 学会等名: 6th US-Japan DNA Repair Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DNA損傷依存的なRNAポリメラーゼの修飾とヒト疾患. (2017)
  • 著者名/発表者名: 荻 朋男
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所・研究集会「染色体構築と安定化を担う分子機構」
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular pathogenesis underlying Cockayne syndrome and UV-sensitive syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Jia N, Guo C, Oka Y, Nakazawa Y, Shimada M, Miyazaki H, Ogi T.
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Very mild CS type-IV cases with mutations in the CSB gene. (2017)
  • 著者名/発表者名: Jia N, Guo C, Oka Y, Nakazawa Y, Shimada M, Miyazaki H, Ogi T.
  • 学会等名: 第24回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
• [学会発表] ゲノム不安定性を示す遺伝性疾患群の疾患責任遺伝子変異の探索. (2017)
  • 著者名/発表者名: 中沢由華、千住千佳子、岡泰由、嶋田繭子、宮崎仁美、郭朝万、賈楠、荻朋男.
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Identification of pathogenic mutations in patients with rare diseases using multi-omics analysis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Oka Y, Nakazawa Y, Ogi T.
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2017年大会