Physiological role of protein-protein interaction among translesion DNA polymerases in cellular resistance to ultraviolet light

跨损伤DNA聚合酶之间蛋白质-蛋白质相互作用在细胞抵抗紫外线中的生理作用

• 批准号: 22510063
• 负责人: YOKOI Masayuki
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Gakushuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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-22510063/
• 关键词: DNAポリメラーゼ; DNA損傷; 損傷乗り越え複製; 紫外線; polη; 突然変異; 損傷乗り起え複製

DNA polymerase η (Polη), whose gene mutation is responsible for the inherited disorder xeroderma pigmentosum variant (XP-V), carries out accurate and efficient TLS against cyclobutane pyrimidine dimer (CPD). Since Polη interacts with Polι and REV1, it is suggested that Polη plays a role in recruitment of these TLS polymerases at lesion site. But it is unclear whether UV sensitivity of XP-V patients is caused not only by defect of Polη activity but also by dysfunction of network between Polη and other TLS polymerases. Here, we examined whether the TLS polymerase network via Polη is important for replicative bypass of CPDs and DNA damage tolerance induced by UV in mouse cells. We observed that UV sensitivity of Polη-deficient mouse cells was moderately rescued by the expression of inactive Polη. Moreover, this recovery of cellular UV sensitivity was mediated by the interaction between Polη and REV1. However, expression of inactive mutant Polη was not able to suppress the striking incidence of UV-induced mutation observed in Polη-deficient cells. Finally we demonstrated that REV1 and Polκ are involved in mutagenic DNA damage tolerance via Polη-REV1 interaction when Polη was failed to bypass its cognate substrates.

DNA聚合酶η（polη）的基因突变负责遗传疾病的Xeroderma色素变体（XP-V），可针对环丁烷嘧啶二聚体（CPD）进行准确有效的TLS。由于Polη与Polι和Rev1相互作用，因此建议Polη在病变部位募集这些TLS聚合酶中起作用。但是，目前尚不清楚XP-V患者的紫外线敏感性不仅是由于POLη活性的缺陷而引起的，而且还引起了Polη和其他TLS聚合酶之间网络功能障碍。在这里，我们检查了通过POLη的TLS聚合酶网络对于CPD的复制和小鼠细胞中紫外线诱导的DNA损伤耐受性是否重要。我们观察到，缺乏POLη小鼠细胞的紫外线灵敏度通过表达不活跃的polη进行了适度的回测。此外，这种细胞UV敏感性的恢复是由Polη和Rev1之间的相互作用介导的。然而，非活性突变体波波η的表达无法抑制在缺陷型细胞中观察到的紫外线引起的突变的惊人发生率。最后，我们证明了Rev1和Polη与Polη无法绕过其同源底物时通过POLη-REV1相互作用参与诱变DNA损伤耐受性。

项目成果

Analysis of back-up mechanism in translesion synthesis past CPD in the absence of Polη activity

在没有 Polη 活性的情况下跨损伤合成过去 CPD 的备份机制分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Ito;W.;Yokoi;M.;Mitani;H.;Hanaoka;F
• 通讯作者: F

ノックアウトマウスを用いた紫外線損傷乗り越え複製の解析

使用基因敲除小鼠分析克服紫外线损伤的复制

• 发表时间: 2010
• 作者: 中山文明;梅田禎子;木村美穂;今村亨;明石真言;横井雅幸
• 通讯作者: 横井雅幸

立体構造から見えてきた損傷乗り越えDNA複製の分子メカニズム

三维结构揭示DNA复制克服损伤的分子机制

• 发表时间: 2011
• 期刊: 放射線生物研究
• 作者: 道津貫太郎;横井雅幸;花岡文雄
• 通讯作者: 花岡文雄

Alternative translesion synthesis pathway via interaction between stalled DNA polymerase η and REV1

通过停滞 DNA 聚合酶 η 和 REV1 之间相互作用的替代跨损伤合成途径

• 发表时间: 2012
• 作者: Hanaoka;F.;Yokoi;M
• 通讯作者: M

CPDの損傷乗り越え複製におけるDNAポリメラーゼηとREV1との相互作用の役割

DNA 聚合酶 η 和 REV1 之间的相互作用在 CPD 损伤复制中的作用

• 发表时间: 2010
• 作者: 伊藤若菜;横井雅幸;坂吉伸隆;星本英史;三谷啓志;花岡文雄
• 通讯作者: 花岡文雄