複製フォーク停止に応答するチェックポイントキナーゼによるユビキチンシステム制御

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21390094
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 高田 穣 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (30281728)
• Keywords: ファンコニ貧血 / FANCD2 / FANC1 / FANCL / モノユビキチン化 / リン酸化

Research Abstract

チェックポイントキナーゼであるATMとATRは、ゲノム傷害を検知し下流のエフェクター群を活性化する最上流のキナーゼであり、FA経路の上流にあるのはおそらくATRキナーゼであると考えられている。我々は、新規に同定されたFANCI遺伝子のモノユビキチン化サイト近傍のS/TQクラスタードメインの進化上保存された6つのリン酸化サイトのリン酸化こそがコア複合体活性化の引き金を引くことを明らかにした(Nat Struct Mol Biol.2008Nov;15(11):1138-46.)。
昨年度、ATRに会合する必須因子であるATRIPのコンディショナルノックアウト細胞を作成した。この細胞はタモキシフェン添加により組換え酵素Creが活性化し、ATRとの会合配列をコードするエクソンが切り出されATRIPの発現が24～48時間後に消失するようにデザインされている。この細胞を利用して、FA経路の活性化に、ATRIPそのもの、ATRIPとRPAの会合の両者が必要だが、TopBP1との会合が必要でないことを見出した。今年度はこれらの結果について、国際学会での口頭発表と論文発表(Canc er Res)をおこなった。さらにATRIPのダイマー化に必須のCoiled coilドメインに変異をいれ検討した。おどろいたことに、FA経路の活性化もChk1のリン酸化も欠損を認めず、ATRIPのフォーカス形成も正常であった。さらにATRIPのダイマー化の機能的意義について、検討の必要がある。また、我々は、ATRIPとFANCLの会合を見出した。その会合ドメインの確定、機能的意義の検証をすすめている。

Research Products

• [Journal Article] ATR-ATRIP kinase complex triggers activation of the Fanconi anemia DNA repair pathway (2012)
  • Author(s): Shigechi T, Tomida J, Sato K, Kobayashi M, Eykelenboom JK, Pessina F, Zhang Y, Uchida E, Ishiai M, Lowndes NF, Yamamoto K, Kurumizaka H, Maehara Y, Takata M
  • Journal Title: Cancer Res Volume: 72 Pages: 1149-1156
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-11-2904
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A robustly stimulates FANCD2 monoubiquitylation in the complex with FANC (2012)
  • Author(s): Sato K, Toda K, Ishiai M, Takata M, Kurumizaka H
  • Journal Title: Nucleic Acids Res Volume: (in press)
  • DOI: 10.1093/nar/gks053
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of the DNA repair-defective mutants in DT40 cells (2012)
  • Author(s): Ishiai M, Uchida E, Takata M
  • Journal Title: Methods Mol Biol Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Formaldehyde catabolism is essential in cells deficient for the Fanconi anemia DNA-repair pathway (2011)
  • Author(s): Rosado IV, Langevin F, Crossan GP, Takata M, Patel KJ
  • Journal Title: Nat Struct Mol Biol Volume: 18(12) Pages: 1432-4
  • DOI: DOI:10.1038/nsmb.2173
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Predisposition to cancer caused by genetic and functional defects of Mammalian atad5 (2011)
  • Author(s): Bell DW, Sikdar N, Lee KY, Price J C, Chatterjee R, Park HD, Fox J, Ishiai M, Rudd ML, Pollock LM, Fogoros SK, Mohamed H, Hanigan CL ; NISC Comparative Sequencing Program, Zhang S, Cruz P, Renaud G, Hansen NF, Cherukuri PF, Borate B, McManus KJ, Stoepel J
  • Journal Title: PLoS Genet Volume: 7(8) Pages: e1002245
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pgen.1002245
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of SNM1 family nucleases in etoposide-induced apoptosis (2011)
  • Author(s): Endo Y, Abe T, Ishiai M, Takata M, Enomoto T, Seki M.
  • Journal Title: iochem Biophys Res Commun Volume: 410(3) Pages: 568-73
  • DOI: DOI:10.1016/j.bbrc.2011.06.027
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] FancJ/Bripl helicase protects against genomic losses and gains in vertebrate cells (2011)
  • Author(s): Kitao H, Nanda I, Sugino RP, Kinomura A, Yamazoe M, Arakawa H, Schmid M, Innan H, Hiom K, Takata M
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 16(6) Pages: 714-27
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-2443.2011.01523
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] USP1 deubiquitinase maintains phosphorylated CHK1 by limiting its DDB1-dependent degradation (2011)
  • Author(s): Guervilly JH, Renaud E, Takata M, Rosselli F
  • Journal Title: Hum Mol Genet Volume: 20(11) Pages: 2171-81
  • DOI: DOI:10.1093/hmg/ddr103
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The involvement of SLX4 in interstrand cross-link repair is regulated by the Fanconi anemia pathway (2011)
  • Author(s): Yamamoto KY, Kobayashi S, Kurumizaka H, Takata M, Kono K, Jiricny J, Takeda S, Hirota K
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Volume: 108(16) Pages: 6492-6
  • DOI: DOI:10.1073/pnas.1018487108
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fanconi anemia : a disorder defective in the DNA damage response (2011)
  • Author(s): Kitao H, Takata M
  • Journal Title: Int J Hematol Volume: 93(4) Pages: 417-24
  • DOI: DOI:10.1007/s12185-011-0832-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Guest editorial : fanconi anemia and the DNA damage response (2011)
  • Author(s): Takata M
  • Journal Title: Int J Hematol Volume: 93(4) Pages: 415-6
  • DOI: DOI:10.1007/s12185-011-0832-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct Inhibition of TNF-α Promoter Activity by Fanconi Anemia Protein FANCD2 (2011)
  • Author(s): Matsushita N, Endo Y, Sato K, Kurumizaka H, Yamashita T, Takata M, Yanagi S
  • Journal Title: PLoS One Volume: 6 Pages: e23324
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0023324
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ATR-Chk1 signaling pathway and homologous recombinational repair protect cells from 5-fluorouracil cytotoxicity (2011)
  • Author(s): Fujinaka Y, Matsuoka K, Iimori M, Tuul M, Sakasai R, Yoshinaga K, Saeki H, Morita M, Kakeji Y, Gillespie DA, Yamamoto KI, Takata M, Kitao H, Maehara Y
  • Journal Title: DNA Repair (Amst) Volume: 11 Pages: 247-58
  • DOI: 10.1016/j.dnarep.2011.11.005
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Fanconi anemia and the DNA damage response (2012)
  • Author(s): Minoru Takata
  • Organizer: The Sugahara Memorial International Symposium
  • Place of Presentation: 稲盛ホール(京都市)(招待講演)
  • Year and Date: 20120125-20120126
• [Presentation] DNA損傷への応答メカニズムと疾患 (2012)
  • Author(s): 高田穣
  • Organizer: 第11回分子予防環境医学研究会
  • Place of Presentation: 倉敷市市民会館(倉敷市)(招待講演)
  • Year and Date: 2012-01-27
• [Presentation] Genome Dynamics : molecular network in maintenance and conversion (2011)
  • Author(s): 高田穣
  • Organizer: 日本分子生物学会第34回年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)(招待講演)
  • Year and Date: 20111214-20111216
• [Presentation] Molecular mechanisms of the Fanconi anemia pathway (2011)
  • Author(s): Masamicni Ishiai, Junya Tomida, Tomoko Shigechi, Akiko Itaya, Emi Uchida, Junya Unno, Minoru Takata
  • Organizer: 日本分子生物学会第34回年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 20111214-20111216
• [Presentation] DNA損傷応答シグナルにおけるクロマチン動態とエピジェネティクス制御 (2011)
  • Author(s): Minoru Takata
  • Organizer: 27th RBC-NIRS International Symposium
  • Place of Presentation: コープイン京都(京都市)(招待講演)
  • Year and Date: 20111209-20111210
• [Presentation] An Absolute Requirement of ATRIP-ATR Kinase in Replication stress-induced Triggering of the FA Pathway Activation (2011)
  • Author(s): T.Shigechi, J.Tomida, K.Sato, Y.Zhang, E.Uchida, J.Eykelenbo, N.Lowndes, H.Kurumizaka, Y.Maehara, M.Takata
  • Organizer: 23rd ANNUAL Fanconi Anemia Research Fund SCIENTIFIC SYMPOSIUM
  • Place of Presentation: Princesa Sofia Hotel(スペイン)
  • Year and Date: 20111020-20111023
• [Presentation] ファンコニ貧血コア複合体によるATR-ATRIPキナーゼのクロマチン動態制御 (2011)
  • Author(s): 高田穣、冨田純也、板谷(内田)亜希子、茂地智子、海野純也、前原善彦、石合正道
  • Organizer: 第70回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(名古屋市)
  • Year and Date: 20111003-20111005
• [Presentation] International session for DNA repair and related subjects (2011)
  • Author(s): Takata, M
  • Organizer: 日本放射線影響学会第54回大会
  • Place of Presentation: 神戸商工会議所会館(神戸市)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-19
• [Presentation] 放射線被曝医療 (2011)
  • Author(s): 高田穣
  • Organizer: 第28回日本医学会総会講演会特別企画プログラム
  • Place of Presentation: 東京ビッグサイト(東京都)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-17