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| エイリアス | POLB、DNAポリメラーゼベータ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム: 174760; MGI : 97740;ホモロジーン: 2013;ジーンカード：POLB; OMA :POLB - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| POLB のステムループ II 調節要素 | |
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 POLBのステムループII（M2）調節要素の予測二次構造 | |
| 識別子 | |
| シンボル | ポルブ |
| Rfam | RF01455 |
| NCBI遺伝子 | 5423 |
| HGNC | 9174 |
| オミム | 174760 |
| 参照シーケンス | NM_002690 |
| その他のデータ | |
| RNAタイプ | シス-レグ |
| ドメイン | 哺乳類 |
| 軌跡 | 第8章 11.2ページ |
| PDB構造 | PDBe |
DNAポリメラーゼβはPOLBとしても知られ、真核生物に存在する酵素です。ヒトではPOLB遺伝子によってコードされています。[4]
関数
真核細胞では、DNAポリメラーゼβ（POLB）がDNAの維持、複製、組み換え、薬剤耐性に必要な塩基除去修復（BER）を実行します。 [4]
哺乳類細胞のミトコンドリアDNAは、ATP生成中に放出される酸素ラジカルによる攻撃を常に受けています。哺乳類細胞のミトコンドリアには、頻繁に起こる酸化DNA損傷を除去するPOLBを用いた効率的な塩基除去修復システムが含まれています。[5]このように、POLBはミトコンドリアゲノム の安定性を維持する上で重要な役割を果たしています。[5]
若いマウスと非常に高齢のマウスのニューロンにおけるポリメラーゼβによるDNA複製の忠実度の分析では、老化はポリメラーゼβによるDNA合成の忠実度に大きな影響を与えないことが示されました。[6] この発見は、老化のエラーカタストロフィー理論に反する証拠を提供すると考えられました。[6] [7]
塩基除去修復
Cabelofらは、若いマウス（4ヶ月齢）と老齢マウス（24ヶ月齢）の組織におけるBER経路によるDNA損傷の修復能力を測定した。 [8] 検査したすべての組織（脳、肝臓、脾臓、精巣）において、DNA損傷の修復能力は加齢とともに著しく低下し、修復能力の低下はタンパク質レベルとメッセンジャーRNAレベルの両方でDNAポリメラーゼベータのレベルの低下と相関していた。多くの研究者が、特に脳と肝臓において加齢とともにDNA損傷が蓄積することを報告している。[9] Cabelofら[8]は、時間の経過とともにBER経路が損傷を修復できなくなることが、加齢とともにDNA損傷が蓄積するという頻繁な観察に対する機構的説明になるかもしれないと示唆した。
表現の規制
DNAポリメラーゼβは塩基除去修復に関与することでゲノムの完全性を維持します。POLB mRNAの過剰発現は多くの種類の癌と相関関係にあり、一方POLBの欠乏はアルキル化剤に対する過敏症、アポトーシス誘導、染色体破壊を引き起こします。そのため、POLB発現を厳密に制御することが不可欠です。[10] [11] [12] [13]
POLB遺伝子は、アルキル化剤への曝露に反応して、POLB遺伝子のプロモーターに存在するcAMP応答要素（CRE）にCREB1 転写因子が結合することによって上方制御される。 [14] [15] POLB遺伝子発現は、POLB mRNAの3' UTRが遺伝子発現に影響を与える3つのステムループ構造を含むことが示されているため、転写後レベルでも制御される。[16]これらの3つのステムループ構造は、M1、M2、およびM3として知られており、M2とM3は遺伝子制御において重要な役割を果たしている。M3は、ポリアデニル化シグナルとそれに続く切断およびポリアデニル化部位を含み、それによってpre-mRNA処理に寄与するため、遺伝子発現に寄与する。M2は進化的に保存されていることが示されており、突然変異誘発により、このステムループ構造がRNA不安定化要素として機能することが示された。
3'UTR 内に存在するこれらのシス調節要素に加えて、トランス作用タンパク質であるHAX1 は、遺伝子発現の調節に寄与すると考えられています。酵母スリーハイブリッドアッセイでは、このタンパク質が POLB mRNA の 3'UTR 内のステムループに結合することが示されていますが、このタンパク質が遺伝子発現を調節する正確なメカニズムはまだ解明されていません。
インタラクション
DNAポリメラーゼβはPNKP [17]およびXRCC1と相互作用することが示されている。[18] [19] [20] [21]
参照
参考文献
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000031536 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ ab 「NCBI遺伝子：DNAポリメラーゼベータ」。
- ^ ab Prasad R、Çağlayan M、Dai DP、Nadalutti CA、Zhao ML、Gassman NR、他。 （2017年12月）。 「DNA ポリメラーゼ β: 哺乳類のミトコンドリアにおける塩基除去修復機構のミッシング リンク」。DNA修復。60：77～88。土井：10.1016/j.dnarep.2017.10.011。PMC 5919216。PMID 29100041。
- ^ ab Subba Rao K、Martin GM、Loeb LA（1985年10月）。「若齢マウスと高齢マウスのニューロンにおけるDNAポリメラーゼベータの忠実度」。Journal of Neurochemistry。45（4）：1273–8。doi ： 10.1111 / j.1471-4159.1985.tb05553.x。PMID 3161998。S2CID 84448241 。
- ^ Orgel LE (1973年6月). 「哺乳類細胞のクローンの老化」. Nature . 243 (5408): 441–5. Bibcode :1973Natur.243..441O. doi :10.1038/243441a0. PMID 4591306. S2CID 4153800.
- ^ ab Cabelof DC、Raffoul JJ、 Yanamadala S、Ganir C、Guo Z、Heydari AR (2002 年 3 月)。「老齢マウスにおける DNA ポリメラーゼ β 依存性塩基除去修復の減衰と DMS 誘発変異原性の増加」。Mutation Research。500 ( 1–2 ) : 135–45。doi :10.1016/s0027-5107(02)00003-9。PMC 3339152。PMID 11890943。
- ^ Bernstein C, Bernstein H (1991).老化、性、DNA修復. サンディエゴ: アカデミックプレス. pp. 46–60. ISBN 0-12-092860-4。
- ^ Canitrot Y, Cazaux C, Fréchet M, Bouayadi K, Lesca C, Salles B, Hoffmann JS (1998 年 10 月). 「細胞における DNA ポリメラーゼ β の過剰発現は、突然変異誘発表現型と抗癌剤に対する感受性の低下を引き起こす」。米国科学アカデミー紀要。95 (21): 12586–90。Bibcode : 1998PNAS ...9512586C。doi : 10.1073/ pnas.95.21.12586。PMC 22874。PMID 9770529 。
- ^ Bergoglio V、Pillaire MJ、Lacroix-Triki M、Raynaud-Messina B、Canitrot Y、Bieth A、他 (2002 年 6 月)。「DNA ポリメラーゼ β の制御不全が染色体不安定性と腫瘍形成を引き起こす」。Cancer Research。62 ( 12 ): 3511–4。PMID 12067997。
- ^ Bergoglio V、Canitrot Y、Hogarth L、Minto L、Howell SB、Cazaux C、Hoffmann JS (2001 年 9 月)。「ヒト卵巣腫瘍細胞における DNA ポリメラーゼ β の発現と活性の増強: 抗腫瘍剤に対する感受性への影響」。Oncogene . 20 ( 43): 6181–7. doi :10.1038/sj.onc.1204743. PMID 11593426. S2CID 30039904.
- ^ Srivastava DK、Husain I、Arteaga CL、Wilson SH (1999年6月)。「選択されたヒト 腫瘍および細胞株におけるDNAポリメラーゼベータ発現の相違」。 発癌性。20 ( 6):1049–54。doi : 10.1093/carcin/ 20.6.1049。PMID10357787。
- ^ He F、Yang XP、Srivastava DK、Wilson SH (2003 年 1 月)。「DNA ポリメラーゼ β 遺伝子発現: プロモーター活性化因子 CREB-1 は、DNA アルキル化剤誘発ストレスによってチャイニーズハムスター卵巣細胞でアップレギュレーションされる」。 生物化学。384 ( 1 ) : 19–23。doi :10.1515/BC.2003.003。PMID 12674496。S2CID 33798724。
- ^ Narayan S, He F, Wilson SH (1996 年 8 月). 「DNA アルキル化剤による cAMP 応答エレメント結合タンパク質 1 の誘導リン酸化を介したヒト DNA ポリメラーゼ β プロモーターの活性化」. The Journal of Biological Chemistry . 271 (31): 18508–13. doi : 10.1074/jbc.271.31.18508 . PMID 8702497.
- ^ Sarnowska E, Grzybowska EA, Sobczak K, Konopinski R, Wilczynska A, Szwarc M, et al. (2007). 「DNAポリメラーゼβmRNAの3'UTR内のヘアピン構造は転写後調節エレメントとして機能し、Hax-1と相互作用する」。核酸研究。35 ( 16 ) : 5499–510。doi :10.1093/ nar /gkm502。PMC 2018635。PMID 17704138。
- ^ Whitehouse CJ、Taylor RM、Thistlethwaite A、Zhang H、Karimi-Busheri F、Lasko DD、他 (2001 年 1 月)。「XRCC1 は損傷 DNA 末端でヒトポリヌクレオチドキナーゼ活性を刺激し、DNA 一本鎖切断修復を促進する」。Cell。104 ( 1 ) : 107–17。doi : 10.1016 / S0092-8674(01)00195-7。PMID 11163244。S2CID 1487128。
- ^ Wang L、Bhattacharyya N、Chelsea DM、 Escobar PF、Banerjee S (2004 年 11 月)。「新規核タンパク質 MGC5306 は DNA ポリメラーゼ ベータと相互作用し、細胞表現型において潜在的な役割を果たす」。Cancer Research。64 ( 21 ) : 7673–7。doi :10.1158/0008-5472.CAN-04-2801。PMID 15520167。S2CID 35569215。
- ^ Fan J、Otterlei M、Wong HK、Tomkinson AE 、Wilson DM (2004)。「XRCC1 は PCNA と共存し、物理的に相互作用する」。 核酸研究。32 (7): 2193–201。doi : 10.1093/nar/gkh556。PMC 407833。PMID 15107487。
- ^ Kubota Y, Nash RA, Klungland A, Schär P, Barnes DE, Lindahl T (1996 年 12 月). 「精製ヒトタンパク質による DNA 塩基除去修復の再構成: DNA ポリメラーゼ β と XRCC1 タンパク質の相互作用」. The EMBO Journal . 15 (23): 6662–70. doi :10.1002/j.1460-2075.1996.tb01056.x. PMC 452490. PMID 8978692 .
- ^ Bhattacharyya N、 Banerjee S (2001年7 月)。「DNA ポリメラーゼ β 変異体の機能における XRCC1 の新たな役割」。生化学。40 (30): 9005–13。doi :10.1021/bi0028789。PMID 11467963 。
さらに読む
- Date T, Tanihara K, Yamamoto S, Nomura N, Matsukage A (1992 年 9 月). 「ヒト DNA ポリメラーゼ ベータ mRNA の 2 つの領域が大腸菌での翻訳を抑制する」. Nucleic Acids Research . 20 (18): 4859–64. doi :10.1093/nar/20.18.4859. PMC 334243. PMID 1408801 .
- Wang L、Patel U、Ghosh L、 Banerjee S (1992年9 月)。「ヒト大腸癌における DNA ポリメラーゼ ベータ変異」。Cancer Research。52 ( 17): 4824–7。PMID 1511447。
- Tokui T, Inagaki M, Nishizawa K, Yatani R, Kusagawa M, Ajiro K, et al. (1991年6月). 「タンパク質キナーゼCによるin vitroリン酸化によるDNAポリメラーゼβの不活性化」. The Journal of Biological Chemistry . 266 (17): 10820–4. doi : 10.1016/S0021-9258(18)99092-7 . PMID 2040602.
- SenGupta DN、Zmudzka BZ、Kumar P、Cobianchi F、Skowronski J、Wilson SH (1986 年 4 月)。「cDNA クローニングにより得られたヒト DNA ポリメラーゼ ベータ mRNA の配列」。生化学および生物物理学的研究通信。136 (1): 341–7。doi : 10.1016/0006-291X(86)90916-2。PMID 2423078。
- Zmudzka BZ、Fornace A、Collins J 、 Wilson SH (1988 年 10 月)。「DNA ポリメラーゼ ベータ mRNA の特性: 培養されたヒト細胞における細胞周期と成長反応」。 核酸研究。16 ( 20): 9587–96。doi :10.1093/ nar /16.20.9587。PMC 338765。PMID 2460824。
- Widen SG、Kedar P、 Wilson SH (1988年11 月)。「ヒト β ポリメラーゼ遺伝子。5' 隣接領域と活性プロモーターの構造」。The Journal of Biological Chemistry。263 ( 32): 16992–8。doi : 10.1016/S0021-9258(18)37488- X。PMID 3182828 。
- Abbotts J、SenGupta DN、Zmudzka B、Widen SG、Notario V、Wilson SH (1988 年 2 月)。 「大腸菌におけるヒト DNA ポリメラーゼ ベータの発現と組み換え酵素の特性評価」。生化学。27 ( 3 ): 901–9。doi :10.1021/bi00403a010。PMID 3284575。
- Dobashi Y, Kubota Y, Shuin T, Torigoe S, Yao M, Hosaka M (1995 年 4 月). 「ヒト DNA ポリメラーゼ β 遺伝子の多型」.ヒト遺伝学. 95 (4): 389–90. doi :10.1007/bf00208961. PMID 7705833. S2CID 22658070.
- Chyan YJ、Ackerman S、Shepherd NS、 McBride OW、Widen SG、Wilson SH、Wood TG (1994 年 7 月)。「ヒト DNA ポリメラーゼ ベータ遺伝子の構造。遺伝子発現における選択的スプライシングの証拠」。核酸研究。22 ( 14): 2719–25。doi :10.1093 / nar/22.14.2719。PMC 308239。PMID 7914364 。
- Maruyama K, Sugano S (1994年1月). 「オリゴキャッピング: 真核生物mRNAのキャップ構造をオリゴリボヌクレオチドで置換する簡単な方法」. Gene . 138 (1–2): 171–4. doi :10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.
- Chang M、Burmer GC、Sweasy J、Loeb LA、Edelhoff S、 Disteche CM、他 (1994 年 5 月)。「DNA ポリメラーゼ β が Werner 症候群の候補遺伝子ではないという証拠」。Human Genetics。93 ( 5 ) : 507–12。doi :10.1007/bf00202813。PMID 8168825。S2CID 34824853 。
- Chyan YJ、Strauss PR、 Wood TG、Wilson SH (1996年8 月)。「ヒト DNA ポリメラーゼ ベータの新しい mRNA アイソフォームの同定」。DNA と細胞生物学。15 (8): 653–9。doi :10.1089/dna.1996.15.653。PMID 8769567 。
- Pelletier H、Sawaya MR、Wolfle W、Wilson SH、Kraut J (1996 年 10 月)。「DNA と複合したヒト DNA ポリメラーゼ ベータの結晶構造: 触媒機構、プロセッシング性、忠実性への影響」。生化学。35 ( 39): 12742–61。doi :10.1021 / bi952955d。PMID 8841118 。
- Pelletier H、Sawaya MR、Wolfle W、Wilson SH、Kraut J (1996 年 10 月)。「ヒト DNA ポリメラーゼ ベータにおける金属イオン変異原性とヌクレオチド選択性の構造的基礎」。生化学。35 ( 39 ): 12762–77。doi :10.1021/bi9529566。PMID 8841119 。
- Pelletier H、 Sawaya MR (1996 年 10 月)。「ヒト DNA ポリメラーゼ β の金属イオン結合ヘリックス-ヘアピン-ヘリックス モチーフの X 線構造解析による特性評価」。生化学。35 ( 39): 12778–87。doi :10.1021/bi960790i。PMID 8841120 。
- Kubota Y、Nash RA、Klungland A、Schär P、Barnes DE、Lindahl T (1996 年 12 月)。「精製ヒトタンパク質による DNA 塩基除去修復の再構成: DNA ポリメラーゼ ベータと XRCC1 タンパク質の相互作用」。EMBOジャーナル。15 ( 23 ): 6662–70。doi :10.1002 / j.1460-2075.1996.tb01056.x。PMC 452490。PMID 8978692。
- Bennett RA、Wilson DM、Wong D 、 Demple B (1997 年 7 月)。「塩基除去修復経路におけるヒトアプリン酸エンドヌクレアーゼと DNA ポリメラーゼベータの相互作用」。米国科学アカデミー紀要。94 (14): 7166–9。Bibcode : 1997PNAS ... 94.7166B。doi : 10.1073 / pnas.94.14.7166。PMC 23779。PMID 9207062。
- Sawaya MR、Prasad R、Wilson SH、Kraut J、Pelletier H (1997 年 9 月)。「ギャップおよびニック DNA と複合したヒト DNA ポリメラーゼ ベータの結晶構造: 誘導適合メカニズムの証拠」。生化学。36 ( 37 ): 11205–15。doi :10.1021/bi9703812。PMID 9287163 。
- Bhattacharyya N、Banerjee S (1997 年 9 月)。「DNA ポリメラーゼ β の変異体は優性負性変異体として作用する」。 米国科学アカデミー紀要。94 (19): 10324–9。Bibcode : 1997PNAS ...9410324B。doi : 10.1073/ pnas.94.19.10324。PMC 23361。PMID 9294209。
- Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (1997年10月). 「全長濃縮cDNAライブラリーおよび5'末端濃縮cDNAライブラリーの構築と特性評価」. Gene . 200 (1–2): 149–56. doi :10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID 9373149.
- Tan XH、Zhao M、Pan KF、Dong Y、Dong B、Feng GJ、他 (2005 年 3 月)。「ヒト胃の原発性腫瘍および前癌病変における DNA ポリメラーゼ ベータの過剰発現に関連する頻繁な変異」。Cancer Letters。220 ( 1 ) : 101–14。doi :10.1016/j.canlet.2004.07.049。PMID 15737693 。
外部リンク
- POLBのステムループII（M2）調節要素のRFAMエントリ