発がんの原因となる二重鎖切断を正確に修復する相同組換え装置の機能・構造解析

精确修复致癌双链断裂的同源重组装置的功能和结构分析

• 批准号: 17013080
• 负责人: 胡桃坂 仁志
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17013080/
• 关键词: タンパク質と酵素; 遺伝子及び染色体; 核酸; 構造生物学; 遺伝情報複製・再編; 生体高分子構造・機能; X線結晶解析; 染色体構築・機能・分配

染色体DNAの二重鎖切断は細胞のがん化の主要な原因の1つである。この二重鎖切断は、相同組換えを経由した"相同組換え修復"経路によって正確に修復されることが分かってきた。本研究では、相同組換え修復の分子機構を生化学的および構造生物学的手法により解析し、二重鎖切断修復による発がん防御機構を明らかにすることを目的とする。本年度は、相同組換えに関わる新規の因子として注目されている、ヒトTBPIP/HoP2およびヒトMnd1を大腸菌において共発現し、これらのタンパク質が1:1のstoichiometryで複合体を形成することが明らかになった。そして、TBPIP/HOP2-Mnd1複合体を、リコシビナントタンパク質として高純度で精製し、試験管内相同組換え反応系を用いて機能解析を行った。その結果、TBPIP/Hop2-Mnd1複合体は、相同組換え反応の中心酵素である、Rad51およびDmc1によるDNA鎖交換反応を活性化することが明らかになった。また、相同組換え修復因子の1つであるFancD2をリコンビナントタンパク質として高純度に精製することに成功し、FancD2が単鎖DNAおよび二重鎖DNAのどちらにも結合するDNA結合タンパク質であることを明らかにした。さらに、ゲノムDNAの二重鎖切断が、X線やDNA架橋剤ではなく、HIV-1ウイルス由来のVprタンパク質によって誘起されることを、Vpr発現細胞および単離核を用いた生化学的解析により初めて明らかにした。

Chromosome DNA double lock cut is the main cause of cell transformation. The double lock is cut off, the same group is replaced, and the same group is repaired. This study aims to analyze the molecular mechanisms for repair of the same components, as well as the methods of structural biology, and to clarify the defense mechanisms for repair of double locks. This year, the new factors related to the same group of bacteria were observed, and TBPIP/HoP2 and Mnd1 were detected. The TBPIP/HOP2-Mnd1 complex was purified by high purity, and the same component in the test tube was used for functional analysis. As a result, TBPIP/Hop2-Mnd1 complex is activated by DNA lock exchange enzymes of the same group. FancD2 is a single lock DNA and a double lock DNA. In addition, we need to use double lock DNA cleavage, X-ray and DNA bridging agents to analyze the origin of HIV-1, Vpr gene expression in cells, and biochemical analysis of isolated nuclei.

项目成果

A FancD2-monoubiquitin fusion reveals hidden functions of Fanconi anemia core complex in DNA repair

• DOI: 10.1016/j.molcel.2005.08.018
• 发表时间: 2005-09-16
• 期刊: MOLECULAR CELL
• 影响因子: 16
• 作者: Matsushita, N;Kitao, H;Takata, M
• 通讯作者: Takata, M

Stimulation of DNA strand exchange by the human TBPIP/Hop2-Mnd1 complex

• DOI: 10.1074/jbc.m506506200
• 发表时间: 2006-03-03
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Enomoto, R;Kinebuchi, T;Yokoyama, S
• 通讯作者: Yokoyama, S

Independent and sequential recruitment of NHEJ and HR factors to DNA damage sites in mammalian cells.

• DOI: 10.1083/jcb.200411083
• 发表时间: 2005-08-01
• 期刊: JOURNAL OF CELL BIOLOGY
• 影响因子: 7.8
• 作者: Kim, Jong-Soo;Krasieva, Tatiana B;Kurumizaka, Hitoshi;Chen, David J;Taylor, A Malcolm R;Yokomori, Kyoko
• 通讯作者: Yokomori, Kyoko

HIV-1 Vpr induces DNA double-strand breaks.

• DOI: 10.1158/0008-5472.can-05-3144
• 发表时间: 2006-01
• 期刊: Cancer research
• 影响因子: 11.2
• 作者: H. Tachiwana;M. Shimura;Chikako Nakai-Murakami;K. Tokunaga;Y. Takizawa;T. Sata;H. Kurumizaka;Y. Ish