DNA複製阻害からの回復に関わるDNA相同組換えと損傷トレランスのクロストーク

DNA同源重组与DNA复制抑制恢复中涉及的损伤耐受之间的串扰

• 批准号: 20055011
• 负责人: 菱田 卓
• 金额: $ 2.94万
• 依托单位: Osaka 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20055011/
• 关键词: DNA損傷トレランス; DNA相同組換え; DNA複製; 酵母; ユビキチン; 紫外線

生物は、内的・外的要因によって生じる様々なDNA損傷を常に受けており、このような慢性的なDNA損傷ストレスに対して耐性を獲得することで様々な環境に適応してきた。損傷応答システムで働く個々の機構の生理的な役割を明らかにするためには、自然環境に類似した環境下で研究を行うことが肝要であるという考えのもと、独自に開発した低線量の紫外線照射下で酵母細胞を培養可能な装置を用いて、細胞の損傷応答システムついて詳細に解析を行ってきている。これまでの研究から、本条件下では、複製阻害をバイパスする損傷トレランス経路が細胞増殖にとって必須の役割を果たしていることを見いだしている。本年度は、この増殖阻害原因と考えられるDNA複製阻害と一本鎖DNAの形成に関して解析を行った。その結果、(1) 一本鎖特異的に結合するRPAのフォーカス形成がS期依存的に起こることや、(2) BrdUのゲノムDNAへの取り込み実験から、一本鎖DNAが蓄積したままDNA複製が完了することがわかった。この一本鎖DNAの蓄積が起こる為には、相同組換え修復を抑えるメカニズムが必要であるが、本研究において我々は、バクテリアからヒトまで保存されたSrs2 DNAヘリケースがこの過程で重要な役割を果たしていることを見いだした。その他のデータも合わせて、Srs2はDNA相同組換えタンパクであるRad51による反応ステップを阻害することで一本鎖DNAを安定化し、チェックポイントによる細胞周期停止反応の開始と維持の両面に機能していることが明らかになった。本研究により、紫外線損傷応答において、DNA損傷トレランス、チェックポイント、相同組換えの3つの機能が適切に機能することが、紫外線環境に適応するために重要であり、Srs2はこれらの連携において重要な役割を果たしていることが明らかになった。

Biological は, inside the outside by に よ っ て raw じ る others 々 な DNA damage を に often suffer け て お り, こ の よ う な chronic な DNA damage ス ト レ ス に し seaborne て patience を get す る こ と で others 々 な environment に optimum 応 し て き た. Damage 応 answer シ ス テ ム で 働 く a 々 の institutions の physiological な "を cut Ming ら か に す る た め に は, natural environment に similar し で た environment research line を う こ と が liver to で あ る と い う exam え の も と, alone に 発 し た low dose の under ultraviolet light で yeast cell を culture may be using い な device を の て, cell damage 応 answer シ ス テ ム つ い て accurately A detailed に analysis of the を line って て て る る. こ れ ま で の research か ら, under this condition で は, replication, resistance against を バ イ パ ス す る damage ト レ ラ ン ス 経 road が cells raised colonization に と っ て must cut を の service fruit た し て い る こ と を see い だ し て い る. This year, the reasons for the obstruction of と and <s:1> <s:1> proliferation are と. The obstruction of えられるDNA replication is と. There is a に relationship related to the formation of lock DNA て. Youdaoplaceholder4 analysis: を line った. そ の results, (1) a lock specific に combining す る RPA の フ ォ ー カ ス form が S phase dependence of に こ る こ と や, (2) the BrdU の ゲ ノ ム DNA へ の take り 込 み be 験 か ら, a lock the accumulation of DNA が し た ま ま DNA replication が finished す る こ と が わ か っ た. こ の a lock the accumulation of DNA の が up こ る for に は, the same group in え repair を え suppression る メ カ ニ ズ ム が necessary で あ る が, this study に お い て I 々 は, バ ク テ リ ア か ら ヒ ト ま で save さ れ た Srs2 DNA ヘ リ ケ ー ス が こ の で important な "を cut fruit た し て い る こ と を see い だ し た. そ の he の デ ー タ も close わ せ て, Srs2 は DNA in the same group in え タ ン パ ク で あ る Rad51 に よ る anti 応 ス テ ッ プ を resistance against す る こ と で a lock DNA を stabilization し, チ ェ ッ ク ポ イ ン ト に よ る cell cycle to stop the 応 の start と maintain の struck surface に function し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. This study に よ り, uv damage 応 answer に お い て, DNA damage ト レ ラ ン ス, チ ェ ッ ク ポ イ ン ト, the same group in え の 3 つ の function adequate に が function す る こ と が, uv environment に optimum 応 す る た め に important で あ り, Srs2 は こ れ ら の に link-up お い て important な "を cut fruit た し て い る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

RAD6-RAD18-RAD5 pathway-dependent tolerance to chronic low-dose UV light.

RAD6-RAD18-RAD5 通路依赖性对慢性低剂量紫外线的耐受性。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Nature 457
• 作者: Hishida T;Kubota Y;Carr AM;Iwasaki H.
• 通讯作者: Iwasaki H.

The yeast RAD6 pathway suppresses counter productive DNA damage checkpoint activation

酵母 RAD6 通路抑制反作用 DNA 损伤检查点激活

• 发表时间: 2008
• 作者: 高橋智聡;三木貴雄;村口輝行;竹上雄治郎;北嶋俊輔;T.Irifune;菱田卓
• 通讯作者: 菱田卓

A SUMO-like domain protein, Esc2, is required for genome integrity and sister chromatid cohesion in Saccharomyces cerevisiae

• DOI: 10.1534/genetics.107.086249
• 发表时间: 2008-09-01
• 期刊: GENETICS
• 影响因子: 3.3
• 作者: Ohya, Tomoko;Arai, Hirokazu;Hishida, Takashi
• 通讯作者: Hishida, Takashi

Tolerance mechanism to chronic low-dose UV light in yeast

酵母对慢性低剂量紫外线的耐受机制

• 发表时间: 2008
• 作者: 高橋智聡;三木貴雄;村口輝行;竹上雄治郎;北嶋俊輔;K. Wakabayashi;黒川量雄;菱田卓
• 通讯作者: 菱田卓

CLUV損傷に対する細胞応答機構

细胞对 CLUV 损伤的反应机制

• 发表时间: 2008
• 作者: T.Ouchi;Y.Arikawa;T.Kuno;J.Mizuno;S.Shoji;T.Homma;菱田卓
• 通讯作者: 菱田卓