DNA修復と蛋白質分解系をつなぐRAD23ホモローグの機能に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680680
• Research Institution: RIKEN (The Institute of Physical and Chemical Reseach)
• Principal Investigator: 菅澤 薫 理化学研究所, 細胞生理学研究室, 先任研究員 (70202124)
• Keywords: ヌクレオチド除去修復 / 色素性乾皮症 / XPC-HR23B複合体 / ユビキチン化 / SUMO-1化

Research Abstract

昨年度までの研究で、細胞にDNA損傷を与えた際に特異的に見られるXPCタンパク質の翻訳後修飾の少なくとも一部が、ユビキチン化によるものであることが示された。一方、XPCと相互作用する新規因子を探索する目的で酵母2ハイブリッド法によるスクリーニングを行ったところ、ユビキチン様タンパク質であるSUMO-1、およびSUMO-1の結合酵素であるUbc9が得られた。そこで、HAタグを融合したSUMO-1をFLAG-XPCと共に細胞内で一過性に過剰発現したところ、XPCがユビキチン化だけでなくSUMO-1化を受けうることが示された。XPCの種々の欠失変異体を用いてユビキチン化、およびSUMO-1化部位の決定を試みたが、いずれも複数の部位で修飾を受けると考えられ、現在のところアミノ酸レベルでの同定には至っていない。また、生理的条件下でDNA損傷依存的に見られるXPCの修飾は細胞周期非依存的に起こること、DNA損傷によって一部のXPCの核内での存在状態に変化が起こり、クロマチンにより強固に結合するようになるが、修飾されたXPCタンパク質は比較的クロマチンから離れやすいことなどがわかった。一方、遺伝子ターゲティングによりHR23A、HR23Bを同時に欠損したマウス胎仔線維芽細胞を親株として、種々の変異HR23Bを発現する細胞株を樹立した。その結果、26Sプロテアソームと相互作用することが示されているHR23BのN末端のユビキチン様配列を除いてもXPCタンパク質の安定性、および紫外線損傷の除去活性に影響がないことが示された。現在、HR23Bの各ドメインのNER機構やDNA損傷に対する細胞応答における役割の詳細な解析を進めている。

Research Products

• [Publications] Kusumoto, R. et al.: "Diversity of the damage recognition step in the global genomic nucleotide excision repair in vitro."Mutation Research. 485. 219-227 (2001)
• [Publications] Araki, M. et al.: "Centrosome protein centrin 2/caltractin 1 is part of the xeroderma pigmentosum group C protein complex that initiates global genome nucleotide excision repair"Journal of Biological Chemistry. 276. 18665-18672 (2001)
• [Publications] Sugasawa, K. et al.: "A molecular mechanism of DNA damage recognition by the xeroderma pigmentosum group C protein complex"DNA Repair. 1. 95-107 (2002)
• [Publications] Ng, J.M.Y.et al.: "Developmental defects and male sterility in mice lacking the ubiqultin-like DNA repair gene mHR23B."Molecular and Cellular Biology. 22. 1233-1245 (2002)