DNA架橋修復に重要なFANCD2－FANCI複合体の機能及び構造解析

FANCD2-FANCI 复合物的功能和结构分析对 DNA 交联修复很重要

• 批准号: 10J02700
• 负责人: 佐藤 浩一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J02700/
• 关键词: Fanconi anemia; FANCD2; histone chaperone; Fanconi anemia pathway; ファンコニ貧血; FA経路; DNA修復

これまでの研究で、DNA架橋修復に重要なFANCD2-FANCI複合体がヒストンシャペロン活性を有しており、FANCD2が触媒サブユニットとして、FANCIが活性調節サブユニットとして働くことを見出してきた。更に、FANCD2はC末端領域でピストンH3/H4複合体と相互作用し、ニワトリFANCD2(cFANCD2)においてアミノ酸R1336とK1346がヒストンシャペロン活性に重要であることを明らかにした。また、このFANCD2変異体をDT40細胞にノックインしても、DT40細胞のDNA架橋剤への感受性が相補されなかったことから、FANCD2のヒストンシャペロン活性はDNA架橋修復に重要な役割を果たすことが示唆された。平成24年度は、DNA架橋修復の不全で発症するファンコニ貧血という遺伝病と、FANCD2のヒストンシャペロン活性の関連性を解析した。ファンコニ貧血患者では、ヒトFANCD2 R302Wの変異が見つかっている。cFANCD2 R305Wをリコンビナントタンパク質として精製し、スーパーコイリングアッセイによりヒストンシャペロン活性を測定したところ、野生型FANCD2に比べ著しくヒストンシャペロン活性が低下していた。更に、この変異体をDT40細胞にノックインしたところ、DNA損傷依存的にクロマチンに集積するものの、DNA架橋剤への感受性は完全には相補されなかった。また、FANCD2をノックダウンしたHeLa細胞において、ヒトFANCD2 R302Wの変異体を発現させても、ピストンH3の細胞内動態は相補されなかった。これら一連の解析で、DNA架橋修復においてFANCD2のヒストンシャペロン活性は、ID複合体がクロマチンに集積した後に重要な役割を果たすこと、そしてヒストンシャペロン活性を低下させる変異がファンコニ貧血の原因になりえることが明らかになった。

The FANCD2-FANCI complex plays an important role in DNA bridging repair. FANCD2-FANCI complex plays an important role in DNA bridging repair. In addition, FANCD2 C-terminal domain is the most important domain for H3/H4 complex interaction. FANCD2 (cFANCD2) is the most important domain for H3/H4 complex interaction. Moreover, this FANCD2 variant can be used in DT40 cells to complement the sensitivity of DT40 cells to DNA bridging agents, which demonstrates that FANCD2's catalytic activity plays an important role in DNA bridge repair. In 2004, the association of DNA bridging repair with anemia and FANCD2 activity was analyzed. FANCD2 R302W is an anemic patient. cFANCD2 R305W has lower activity than cFANCD2 R305W when it comes to quality control. In addition, the sensitivity of DNA bridging agents to DNA damage-dependent DNA aggregation is completely complementary to that of allogeneic DT40 cells. The intracellular dynamics of FANCD2, FANCD2 R302W and FANCD2 R302W complement each other. This series of analyses has shown that FANCD2's receptor activity plays an important role in DNA bridge repair and the accumulation of ID complexes. This makes it clear that the low receptor activity may be the cause of anemia.

项目成果

Functional analyses of the Fanconi anemia protein, FANCD2

范可尼贫血蛋白 FANCD2 的功能分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Koichi Sato;Masamichi Ishiai;Kazue Toda;Satoshi Furukoshi;Akihisa Osakabe;Hiroaki Tachiwana;Yoshimasa Takizawa;Wataru Kagawa;Hiroyuki Kitao;Naoshi Dohmae;Chikashi Obuse;Hiroshi Kimura;Minoru Takata;Hitoshi Kurumizaka;石井龍太;Koichi Sato
• 通讯作者: Koichi Sato

Histone chaperone activity of the FANCI-FANCD2 complex and its importance in repair of inter-strand DNA crosslinks by the Fanconi anemia pathway

FANCI-FANCD2复合物的组蛋白伴侣活性及其在范可尼贫血途径修复链间DNA交联中的重要性

• 发表时间: 2011
• 作者: Koichi Sato;Masamichi Ishiai;Kazue Toda;Satoshi Furukoshi;Akihisa Osakabe;Hiroaki Tachiwana;Yoshimasa Takizawa;Wataru Kagawa;Hiroyuki Kitao;Naoshi Dohmae;Chikashi Obuse;Hiroshi Kimura;Minoru Takata;Hitoshi Kurumizaka
• 通讯作者: Hitoshi Kurumizaka

ATR-ATRIP Kinase Complex Triggers Activation of the Fanconi Anemia DNA Repair Pathway

• DOI: 10.1158/0008-5472.can-11-2904
• 发表时间: 2012-03-01
• 期刊: CANCER RESEARCH
• 影响因子: 11.2
• 作者: Shigechi, Tomoko;Tomida, Junya;Takata, Minoru
• 通讯作者: Takata, Minoru

Histone chaperone activity of FANCD2-FANCI complex, the key proteins for the Fanconi anemia pathway

FANCD2-FANCI 复合物的组蛋白伴侣活性，FANCD2-FANCI 复合物是范可尼贫血途径的关键蛋白

• 发表时间: 2011
• 作者: Koichi Sato;Masamichi Ishiai;Kazue Toda;Satoshi Furukoshi;Akihisa Osakabe;Hiroaki Tachiwana;Yoshimasa Takizawa;Wataru Kagawa;Hiroyuki Kitao;Naoshi Dohmae;Chikashi Obuse;Hiroshi Kimura;Minoru Takat;Hitoshi Kurumizaka
• 通讯作者: Hitoshi Kurumizaka

Fanconi貧血原因遺伝子FANCD2及びFANCIの機能解析

范可尼贫血基因 FANCD2 和 FANCI 的功能分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Koichi Sato;Masamichi Ishiai;Kazue Toda;Satoshi Furukoshi;Akihisa Osakabe;Hiroaki Tachiwana;Yoshimasa Takizawa;Wataru Kagawa;Hiroyuki Kitao;Naoshi Dohmae;Chikashi Obuse;Hiroshi Kimura;Minoru Takata;Hitoshi Kurumizaka;石井龍太;Koichi Sato;石井龍太;佐藤浩一
• 通讯作者: 佐藤浩一