キイロショウジョウバエを用いたDNAポリメラーゼζのDNA修復機構の解析

利用黑腹果蝇分析 DNA 聚合酶 z 的 DNA 修复机制

基本信息

批准号：
06J00087
负责人：
武内亮
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

DNAポリメラーゼζ(Polζ)はDNAの損傷乗越え修復を担う酵素として、出芽酵母から単離された真核生物第6番目のDNAポリメラ〓である。Polζは触媒サブユニットのREV3とアクセサリーサブユニットであるREV7のヘテロ2量体から成り、これらの遺伝子は生物〓よく保存されている。発見当初Polζはエラープローンな損傷乗越え修復経路で機能していると考えられていたが、近年その他の様〓修復経路にも関わっていることが明らかとなりつつある。私はキイロショウジョウバエのPolζがヒトのApurinic/apyrimidinic(〓Endonuclease 1(APEI)のホモログであるRecombination Repair Protein 1(Rrp1)と相互作用することを見出した。このRrp1は〓と同様に脱塩基損傷(APサイト)を切断する活性を示すことから、PolζがAPサイトの修復に関わっている可能性が考えられる。そ〓まず、この相互作用が酵素活性に与える影響について精製したREV7とRrp1を用いて調べた。REV7はRrp1のAP endonuclease活性を促〓たが、3'exonuclease活性には影響がなかった。しかしながらAP endonuclease活性を十分に促進するためには、過剰量のREV7が必〓あった。そこでREV7の溶液中での状態を調べたところ、その多くが多量体を形成していることがわかった。ヒトのREV7は2量体を形〓他の蛋白質との相互作用を阻害することで、DNA修復経路を制御している可能性が報告されている。ハエのREV7も同様の機構のため〓量体を形成するのかもしれない。PolζとRrp1がin vivoで関わっている修復経路を推定するために、DNA損傷を誘導する薬剤で処理培養細胞を用いて、発現量の変化を調べた。主にAPサイトを誘導すると考えられているMMSや過酸化水素によって、REV3とREV7のmRNが増加した。この結果からもPolζがAPサイトの修復に関わっていることが示唆された。またREV3とREV7の発現は、紫外線やinterstrand cross-linkを誘導すると考えられているMitomycine Cによっても促進された。このことからPolζはAPサイトの修復以〓修復経路にも関わっている可能性が示唆された。

DNA 聚合酶 z (Pol z) 是从酿酒酵母中分离出来的第六种真核 DNA 聚合酶，负责修复 DNA 损伤。 Pol z 由催化亚基 REV3 和辅助亚基 REV7 的异二聚体组成，这些基因在生物体中得到了很好的保守。在发现时，Pol z 被认为在一种容易出错的损伤克服修复途径中发挥作用，但近年来，人们已经清楚它还参与其他修复途径。我相信果蝇的 Pol z 是一种重组修复蛋白，是人类无嘌呤/无嘧啶（核酸内切酶 1 (APEI)）的同源物。我们发现Polze与1（Rrp1）相互作用，由于该Rrp1表现出与〓一样的切割无碱基损伤（AP位点）的活性，因此Polze可能参与AP位点的修复。使用纯化的 REV7 和 Rrp1 AP 对酶活性的相互作用。它刺激核酸内切酶活性，但对3'核酸外切酶活性没有影响。为了充分促进核酸内切酶活性，需要过量的REV7。当我们研究溶液中REV7的状态时，我们发现它大部分形成多聚体。二聚体的形成据报道，它可能通过抑制果蝇中的 REV7 与其他蛋白质的相互作用来控制 DNA 修复途径，这也可能是由于类似的机制，Polz 和 Rrp1 也形成了二聚体。为了估计体内涉及的修复途径，我们使用了经过诱导 DNA 损伤的药物处理的培养细胞，并检查了表达水平的变化，例如 MMS 和过氧化，这被认为主要诱导氢增加了 AP 位点的 mRNA 水平。 REV3 和 REV7。该结果还表明 Pol z 参与 REV3 和 REV7 的表达也被认为诱导紫外线辐射和丝裂霉素。它也是由 C 推广的。这表明 Pol z 可能参与 AP 位点修复以外的修复途径。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Chemical properties of fatty acid derivatives as inhibitors of DNA polymerases.

脂肪酸衍生物作为 DNA 聚合酶抑制剂的化学性质。

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryoichi Nakamura; et. al.
通讯作者：
et. al.

Synthesis of plakevulin A and structure-activity relationships of its related compounds against DNA polymerases.

普拉克维林 A 的合成及其相关化合物抗 DNA 聚合酶的构效关系。

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kuramochi K.; Saito F.; Takeuchi R.; Era T.; Takemura M.; Kobayashi J.; Sakaguchi K.; Kobayashi S.; Sugawara F.
通讯作者：
Sugawara F.

Characterization of a second proliferating cell nuclear antigen (PCNA2)from Drosophila melanogaster.

果蝇第二种增殖细胞核抗原 (PCNA2) 的表征。

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ruike T.; Takeuchi R.; Takata K.; Oshige M.; Kasai N.; Shimanouchi K.; Kanai Y.; Nakamura R.; Sugawara F.; Sakaguchi K.
通讯作者：
Sakaguchi K.

DmGEN shows a flap endonuclease activity, cleaving the blocked‐flap structure and model replication fork

DmGEN 显示出瓣状核酸内切酶活性，可裂解受阻的瓣状结构和模型复制叉

DOI：
10.1111/j.1742-4658.2007.05924.x
发表时间：
2007-08-01
期刊：
The FEBS Journal
影响因子：
0
作者：
Y. Kanai;Gen Ishikawa;R. Takeuchi;Tatsushi Ruike;Ryo;Ayumi Ihara;Tetsuyuki Ohashi;K. Takata;S. Kimura;K. Sakaguchi
通讯作者：
K. Sakaguchi

Biochemical properties of a plastidial polymerase of rice.

水稻质体聚合酶的生化特性。