2012 Fiscal Year Research-status Report
前がん状態にみられる細胞老化とゲノム不安定性における複製ストレス応答機構の役割
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23501257
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
山下 孝之 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (10166671)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田 司 群馬大学, 生体調節研究所, 助教 (10323643)
関本 隆志 群馬大学, 生体調節研究所, 助教 (20436322)
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| Keywords | 発がん遺伝子 / DNA複製 / 突然変異 / Yファミリー・ポリメラーゼ |
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| Research Abstract |
活性化がん遺伝子による異常なDNA複製は、発がん過程を促進するゲノム不安定性の主な原因として注目を集めている。 このようなDNA複製は二重鎖切断を生じ、その組換え修復のエラーを介して、遺伝子の欠損、増幅、再構成などを引き起こすと考えられる。一方、発がんに関連するゲノムの変化には点突然変異が大きな役割を果たしているが、がん発生の過程で変異率の上昇する可能性やその仕組みは十分明らかではない。Yファミリー・ポリメラーゼ(Y-Pol)は忠実度の低いDNA複製酵素であり、損傷乗越えDNA合成への関与はよく知られているが、それ他の高次構造を取るDNAの複製への関与が報告されている。私達はヒト細胞にがん遺伝子サイクリンEを過剰発現すると、DNA再複製にともないreplisomeにY-PolのひとつであるPol-etaが動員されることを見出した。ヒト細胞U2OSにおいてgemininをノックダウンし、G2期停止からDNA再複製による高倍数体が出現するモデル系を用いて、Pol-etaの働きを追究した。本細胞において、DNA再複製している細胞に特異的にreplisomeへのPol-etaの動員が見られた。また、DNA再複製による新規合成DNA鎖にPol-etaが結合することが生化学的手法によっても確認された。さらに、RNAiによるPol-etaの発現抑制は、S期のDNA合成には影響しないが、再複製におけるDNA合成速度を有意に抑制することが明らかになった。これらの結果は、DNA再複製にPol-etaが関与することを示す。また、私達はPol-kappaやREV1も同様に再複製に関与することを示唆するデータを得ている。したがって、活性化がん遺伝子が引き起こすDNA再複製はY-Polの動員することが強く示唆され、このメカニズムが点突然変異の発生率を亢進させる可能性が考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
発がん遺伝子によるDNA複製異常のモデル系を確立した。これまでに、この実験系において、GFP-Pol-etaなど導入したY-familyポリメラーゼがDNA再複製に関連して複製フォーカスに局在することを見出し、これを確認するためにgemininのノックダウンによりDNA再複製を誘導する実験系で同様の知見を得た。本年度は、以下のような進展を得ることができたことから、おおむね順調に進展と評価できる。(1) GFP-Pol-etaと複製フォーカスの数および共局在のイメージを定量的に解析することができた。(2) 内因性のPol-etaが再複製によって合成された新規DNA鎖にモノユビキチン化PCNAとともに結合することを示すことができた。(3) DNA再複製の複製フォークの速度にPol-etaのノックダウンが与える影響を解析することができた。(4) さらに、次年度以降の研究の展開のために、cyclin Eやc-mycという発がん遺伝子をの発現を誘導する細胞株を樹立することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
cyclin Eやc-mycを発現誘導する細胞株を用いて、DNA複製異常におけるY-familyuポリメラーゼの役割を明らかにしてゆく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
これまで同様、細胞培養関連の試薬、抗体試薬、分子生物学試薬を中心に消耗品に使用する。また、学会出張や論文原稿の英文校正に使用する予定である。
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Research Products
(6 results)
