伊豆田 俊二助教授(大学院自然科学研究科専任)

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目次

1. 研究内容

2. 研究室構成員 (1999 年度)

3.参考文献等
【原著論文(過去5年)】
【学会発表(96、97 年度、筆頭発表者のみ)】
【国際学会、国際会議発表(過去4年)】


1. 研究内容

 北大大学院(薬学研究科)時代、名大(医学部)助手時代、アメリカ留学(National Institute of Environmental Health Sciences, Dr. Thomas A. Kunkel)時代、そして現在に至るまで一貫して真核細胞の DNA 複製に関する研究を行っている。最近は特に複製の忠実度を中心とした複製調節のメカニズムについて研究を進めている。

1)DNA 複製中に生ずる突然変異の発生とその制御機構の解析
 DNA 複製は極めて正確に進行するが、その高い忠実度を維持するメカニズムに関しては不明な点が多い。我々は HeLa 細胞抽出液を諸酵素源とした SV40 複製開始領域に依存した無細胞複製系を用いて複製中に生ずる変異の頻度を検討し、その結果リーディング鎖とラギング鎖間ではミスマッチ塩基対形成頻度が異なること、この相違は両鎖間の校正活性(proofreading)の相違によること、およびミスマッチ塩基対形成は鋳型 DNA 上の特定の部位(ホットスポット)に生ずることを明らかとした。現在はこれらの機構を、1本鎖 DNA を鋳型とした無細胞複製系を用いて解析している。

2) DNA 損傷と複製活性調節に関する研究
 真核細胞には DNA が損傷を受けた場合、細胞周期を一時停止するチェックポイント機構が存在することが知られている。我々はこの機構、特に S 期における複製抑制メカニズムを、1本鎖 DNA を鋳型としたアフリカツメガエル卵無細胞系を DNA 鎖合成のモデルに用いて生化学的に解析している。損傷としては鋳型 DNA 上にピリミジンダイマーを形成する紫外線、および複製過程で新生 DNA 鎖に取り込まれて変異を起こすヌクレオチドアナログの一つである 8-oxo-dGTP を用いている。現在までに、DNA が紫外線損傷を受けた場合、DNA 合成開始はあまり影響を受けないが、それに引き続く長鎖合成反応が大きく影響を受けることや、 8-oxo-dGTP がこの系においてDNA 合成抑制を引き起こすという興味深い知見が得られている。精製した DNA ポリメラーゼや蛋白質燐酸化酵素阻害剤(スタウロスポリンなど)を用いた解析から、この抑制は複製酵素複合体そのものに対するものではなく、何らかのシグナル伝達系が関与していることが示唆され、さらに解析中である。


2. 研究室構成員 (1999 年度)

甲斐 利典(大学院自然科学研究科 修士2年)

畠山 淳(大学院自然科学研究科 修士2年)

野村 和美(大学院自然科学研究科 修士1年)

工藤 あゆみ(理学部生物科学科 4年)

阪元 明日香(理学部生物科学科 4年)

橋本 朋美(理学部生物科学科 4年)

卒業生

川久保 善智(1998年理学部生物科学科卒業。1999年3月大学院自然科学研究科修士課程研究生終了。現在東北大学医学系研究科障害科学専攻人体構造学講座 修士課程1年。)

小島 宗雄(1999年理学部生物科学科卒業。現在 ジャステックに勤務。)

園田 英輝(1999年理学部生物科学科卒業。現在 熊本製粉に勤務。)

松永 理恵子(1999年理学部生物科学科卒業。現在 肥後銀行に勤務。)

佐々木 梅子(1998年理学部生物科学科卒業。現在久留米市立南筑高校に勤務。)


3.参考文献等

【原著論文(過去5年)】
1. Roberts, J.D., Izuta, S., Thomas, D.C. and Kunkel, T.A. (1994) Mispair-, site-, and strand-specific error rate during Simian Virus 40 origin-dependent replication in vitro with excess deoxythymidine triphosphate. J. Biol. Chem., 269, 1711-1717.

2. Suzuki, M., Izuta, S. and Yoshida, S. (1994) DNA polymerase α overcomes an error-prone pause site in the presence of replication protein-A. J. Biol. Chem., 269, 10225-10228.

3. Pavlov, Y.I., Minnick, D.T., Izuta, S. and Kunkel, T.A. (1994) DNA replication fidelity with 8-oxodeoxyguanosine triphosphate. Biochemistry,33, 4695-4701.

4. Yamaguchi, T., Izuta, S., Suzuki, M., Yoshida, S., Matsukage, A. and Saneyoshi, M. (1994) Inhibitory effects of 2'-deoxy-5-styryluridine 5'-triphiosphate analogues on retroviral reverse transcriptases and higher eukaryotic DNA polymerases. Nucleosides Nucleotides, 13, 1247-1258.

5. Izuta, S., Roberts, J.D. and Kunkel, T.A. (1995) Replication error rates for T・dGTP, G・dGTP and A・dGTP mispairs and evidence for differential proofreading by leading and lagging strand DNA replication complexes in
human cells. J. Biol. Chem., 270, 2595-2600.

6. Shoji-Kawaguchi, M., Izuta, S., Tamiya-Koizumi, K., Suzuki, M. and Yoshida, S. (1995) Selective inhibition of DNA polymeraseεby phosphatidylin ositol. J. Biochem. (Tokyo), 117, 1095-1099.

7. Kobayashi, J., Mikami, S., Shigemori, H., Takao, T., Shimonishi, Y.,Izuta, S. and Yoshida, S. (1995) Flavocristamides A and B, new DNA polymeraseαinhibitors from a marine bacterium Flavobacterium sp. Tetrahedron, 51, 10487-10490.

8. Saneyoshi, M., Kohsaka-Ichikawa, M., Yahata, A., Kimura, S., Izuta, S. and Yamaguchi, T. (1995) Synthesis and biological evaluations of 5-fluoropyrimidine nucleosides and nucleotides of 3-deoxy-β-ribofuranose. Chem. Pharm. Bull., 43, 2005-2009.

9. Izuta, S. and Yoshida, S. (1996) Chain termination with sugar-modified nucleotide analogs in the DNA synthesis by DNA polymeraseγ. Nucleosides Nucleotides, 15, 683-692.

10. Izuta, S., Kohsaka-Ichikawa, M., Yamaguchi, T. and Saneyoshi, M. (1996) 3'-Deoxyribonucleotides inhibit eukaryotic DNA primase. J. Biochem. (Tokyo), 119, 1038-1044.

11. Takeuchi, E., Nimura, Y., Mizuno, S., Nagino, M., Shoji-Kawaguchi, M., Izuta, S. and Yoshida, S. (1996) Ligation of portal vein branch induces DNA polymerase α, δ andεin nonligated lobes. J. Surg. Res., 65, 15-24.

12. Suzuki, M., Tamiya-Koizumi, K., Takemura, M., Furuta, K., Izuta, S., Savoysky, E., Miura, A. and Yoshida, S. (1996) Replication protein A mediates the association of calf thymus DNA polymerase α-primase complex with guanine-rich DNA sequence. J. Biochem. (Tokyo), 120, 766-722.

13. Tekemura, M., Kitagawa, T., Izuta, S., Wasa, J., Takai, A., Akiyama, T. and Yoshida, S. (1997) Phosphorylated retinoblastoma protein stimulates DNA polymerase α. Oncogene, 15, 2483-2492.

14. Tamiya-Koizumi, K., Murate, T., Suzuki, M., Simbulan, C.M., Nakagawa, M., Takemura, M., Furuta, K., Izuta, S. and Yoshida, S.(1997) Inhibition of DNA primase by sphingosine and its analogues parallels with their growth suppression of cultured human leukemic cells. Biochem. Mol. Biol. Int., 41, 1179-1189.

15. Ogawa, A., Murate, T., Izuta, S., Takemura, M., Furuta, K., Kobayashi, J., Kamikawa, Y. and Yoshida, S. (1998) A sulfated glycoglycerolipid from archaebacterium inhibits eukaryotic DNA polymerase α, β, and HIV reverse transcriptase, and affects the methyl methansulfonate cytotoxicity. Int. J. Cancer, in press.

16. Nakayabu, M., Miwa, S., Suzuki, M., Izuta, S., Sobue, G. and Yoshida, S. (1998) Mismatched nucleotides may facilitate expansion of trinucleotiderepeats in genetic diseases. Nucleic Acids Res., 26, 1980-1984.

17. Kato, O., Fukuda, Y., Hayakawa, T., Izuta, S. and Yoshida, S. (1998)Serum DNA polymerase β as an indicator for fatal liver injury of rat induced by D-galactosamine hydrochloride and lipopolysaccharide. Biochim.
Biophys. Acta, 1380, 369-376.

【学会発表(96、97 年度、筆頭発表者のみ)】
1. 伊豆田俊二、吉田松年、紙谷浩之、葛西宏、塩田正樹 (1996) 8-オクソ-2'-デオキシグアノシン5'-トリりん酸のミトコンドリアDNAポリメラーゼγにおける変異原性 .第69回日本生化学会-第19回日本分子生物学会合同年会 (札幌).

2. 伊豆田俊二、武村政春、古田圭吾、小泉恵子、吉田松年 (1996) 8-オクソ-2'-デオキシグアノシン5'-トリりん酸の真核生物DNAポリメラーゼにおける変異原性. 第55回日本癌学会総会 (横浜).

3. 伊豆田俊二、野見山崇、塩田正樹 (1997)アフリカツメガエル卵抽出液を用いた DNA 合成調節機構の解析. 第70回日本生化学会大会 (金沢).

4. 伊豆田俊二 (1977) 変異原性ヌクレオチド存在下での DNA 合成抑制. 第56回日本癌学会総会 (京都).

5. 伊豆田俊二, 川久保善智 (1997) アフリカツメガエル卵抽出液中における紫外線損傷1本鎖 DNA を鋳型とした DNA 合成. 第20回日本分子生物学会年会 (京都).

【国際学会、国際会議発表(過去4年)】
1. Izuta, S., and Yoshida, S. (1995) Fidelity of eukaryotic DNA polymerases with excess dTTP. Cold Spring Harbor Laboratory Meeting (Cold Spring Harbor, NY, USA).

2. Izuta, S. (1995) Replication fidelity of eukaryotic DNA polymerases with excess dTTP. The Fidelity of DNA Replication Conference (Wrightsville Beach, NC, USA).

3. Izuta, S., Itoh, Y., Yoshida, S., Kamiya, H. and Kasai, H. (1996) Mutagenicity of 8-oxodeoxyguanosine 5'-triphosphate on eukaryotic DNA polymerases. IMP 7th spring conference "Chromosomes" (Vienna, Austria).

4. Izuta, S., Kai, T, Nomiyama, T. and Shioda, M. (1997) Suppression of DNA synthesis with mutagenic nucleotide, 8-oxo-dGTP, in Xenopus egg extract. Cold Spring Harbor Laboratory Meeting (Cold Spring Harbor, NY, USA).

5. Izuta, S. (1998) Response to DNA damage during DNA synthesis in Xenopus egg extract. The Genetics Society of America Conference "DNA Repair: Bacteria to Humans" (Warrenton, VA, USA).