教育活動

名古屋大学理学部　非常勤講師
東京大学医学部　非常勤講師
東京大学理学部　非常勤講師
東京大学教養学部　非常勤講師
筑波大学　非常勤講師
東京理科大学　非常勤講師
東京医科歯科大学　非常勤講師
首都大学東京　非常勤講師
東京農大バイオサイエンス科　学部講義
宮崎大学医学部　学部講義

研究活動

染色体DNA複製は、細胞の増殖・分化において中心的な役割を果たす。ゲノムは細胞の増殖に伴い、正確に、高速に、秩序正しく複製されなければならない。この過程に異常が生じると、がん細胞や老化細胞に見られるゲノムの遺伝的不安定性（変異、染色体の欠損や再編成など）を引き起こすことは容易に想像できる。実際、最近の研究から、内的・外的な原因による複製障害に対する適切な細胞応答の破綻が、初期がん細胞の遺伝的変化の主要な要因になっていることが示されている。また染色体DNA複製は、細胞周期進行上のみでなく、発生・分化の過程で起こる、クロマチン再編成や転写活性変動とも密接に関連していると考えられる。私達は、これらの問題を解決するために、主に以下の４個の研究課題を推進している。
1) 染色体DNA複製の開始とその時空間的制御の分子機構
真核細胞ゲノム複製では多くの部位から複製は開始する。しかし、どのような遺伝情報が開始部位を規定するのか現在も決着がついていない。また複製の時間的タイミングや、核内での複製部位の局在は、細胞型特異的な制御下にあり、染色体の核内配置、高次構造やエピゲノム情報などに影響される。
2) 特殊DNA構造の生物学的意義の解明
これまでの研究からグアニン４重鎖など非B型DNA構造が複製開始や染色体の高次構造構築などにおいて重要な役割を果たすことが明らかとなってきた。これらの非標準型DNAは、ゲノム上に非常に頻繁に存在すると想像されており、ゲノム機能の未知の情報を担う可能性がある。
3) 複製ストレスに対する細胞応答の分子機構の解明
上で述べたように複製障害は、がん化や老化のもっとも直接的な原因となる。したがって、複製ストレスによる、細胞応答機構の解明は、がん化、老化の根本的メカニズム解明に必須である。
4) 複製因子の個体レベルでの機能と疾患とのかかわり
複製因子が、個体の発生、臓器・組織の発生・機能において担う役割を、臓器・組織特異的ノックアウトマウスの表現型の解析に基づき明らかにする。Claspinの変異により、複製障害に対する細胞応答の破綻が、細胞、個体レベルでどのような表現型あるいは病態を呈するかを調べる。遺伝学的手法が容易な分裂酵母およびマウスES細胞とノックアウトマウスを用いて解析をすすめる。
5) 複製メカニズムに基づいた新規制癌戦略、細胞機能改変技術の開発
得られた知見にもとづき、複製・チェッィポイント因子を標的とした新しい制癌戦略や、新規遺伝子導入vectorなど細胞機能・改変操作のための新技術の開発をすすめる。





図１　Rif1による染色体ドメインの形成のモデル。Rif1は多量体を形成し複数のG4構造を有するDNAに結合し、染色体ループ形成を促す。これにより複製や転写の制御ドメインの形成を促進する可能性がある(加納ら、Nature Structure Molecular Biology, 2015より)。





図2 G4構造の生物的意義。最近、G4構造に対する抗体などが開発され、転写・組換え・エピゲノム制御などにおける関与を示唆する報告が次々とされている。



図3 Claspin及びCdc7キナーゼの複製開始、複製ストレス応答における機能。Claspinは、複製開始においてCdc7をリクルートし、Cdc7によるMcmと自分自身のリン酸化を介して、複製開始と複製ストレス応答を制御する。

文献

原著論文(2006年以降)

1. Ogino, K. and *Masai, H. (2006) "Rad3-Cds1 mediates coupling of initiation of meiotic recombination with DNA replication: Mei4-dependent transcription as a potential target of meiotic checkpoint."
J. Biol. Chem.281,1338-1344.

2. Tanaka, T. and *Masai, H. (2006) "Stabilization of a stalled replication fork by concerted actions of two helicases."
J. Biol. Chem. 281, 3484-3493.

3. Sasaki, K., Ose, T., Tanaka, T., Mizukoshi, T., Ishigaki, T., Maenaka,K., Masai, H. and *Kohda, D. (2006) "Crystallization and preliminary crystallographic analysis of the N-terminal domain of PriA from Escherichia coli."
Biochim. Biophys. Acta. 1764, 157-160.

4. Kitamura, R., Sekimoto, T., Ito, S., Harada, S., Yamagata, H., Masai, H., Yoneda, H. and *Yanagi, K. (2006) "Nuclear import of Epstein-Barr Virus Nuclear Antigen 1 mediated by NPI-1 (Importin ?5) is up- and down-regulated by phosphorylation of the nuclear localization signal for which Lys379 and Arg380 are essential."
J. Virol. 80, 1979-1991.

5. Ogino, K., Hirota, K., Matsumoto, S., Takeda, T., Ohta, K., Arai, K. and *Masai, H. (2006) "Hsk1 kinase is required for induction of meiotic double-stranded DNA breaks without involving checkpoint kinases in fission yeast."
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 8131-8136.

6. Hayashida, T., Oda , M., Ohsawa, K., Yamaguchi, A., Giacca, M., Locksley, R.M., *Masai H. and *Miyatake, S. (2006) "Replication initiation from a novel origin identified in the Th2 cytokine cluster locus requires a distant conserved non-coding sequence." (*cocommunicating authors)
J. Immunol. 176, 5446-5454.

7. *Masai, H., Taniyama, C., Ogino, K., Matsui, E., Kakusho, N., Matsumoto, M., Kim, J-M., Ishii, A., Tanaka, T., Kobayashi, T., Tamai, K., Ohtani, K., and Arai, K. (2006) "Phosphorylation of MCM4 by Cdc7 kinase facilitates its interaction with Cdc45 on the chromatin."
J. Biol. Chem. 281, 39249-32961. (This paper was selected as “JBC paper of the week” and was featured in the cover of December 22 issue of JBC.)

8. Yoshizawa-Sugata, N. and *Masai, H. (2007) "Human Tim/Timeless-interacting protein, Tipin, is required for efficient progression of S phase and DNA replication checkpoint."
J. Biol. Chem. 282, 2729-2740

9. Tanaka, T., Mizukoshi, T., Sasaki, K., Kohda, D. and *Masai, H. (2007) "Escherichia coli PriA protein: Two modes of DNA binding and activation of ATP hydrolysis."
J. Biol. Chem.282, 19917-19927.

10. Sasaki, K., Ose, T., Okamoto, N., Maenaka, K., Tanaka, T., Masai, H., Saito, M., Shirai, T. and *Kohda, D. (2007) "Structural basis of the 3'-end recognition of a leading strand in stalled DNA replication forks by PriA.
EMBO J. 26,19917-19927

11. Kim, J-M., Kakusho, N., Yamada, M., Kanoh, Y., Takemoto, N., and *Masai, H. (2008) "Cdc7 kinase is required for Claspin phosphorylation in DNA replication checkpoint."
Oncogene 27, 3475-3482.

12. Sasanuma, H., Hirota, K., Fukuda, T., Kakusho, N., Kugou, N., Kawasaki, Y., Shibata, T., Masai, H., and *Ohta, K. (2008) "Cdc7-dependent phosphorylation of Mer2 facilitates initiation of yeast meiotic recombination."
Genes & Dev. 22, 398-410.

13. Sakaue-Sawano, A., Kurokawa, H., Morimura, T., Hanyu, A., Hama, H., Kashiwagi, S., Fukami, K., Imamura, T., Ogawa, M., Masai, H. and *Miyawaki, A. (2008) "Spatio-temporal dynamics of multicellular cell cycle progression."
Cell 132, 487-498. (Featured on the cover of the issue; “Exceptional” evaluation in F1000)

14. Kakusho, N., Taniyama, C. and *Masai, H. (2008) "Identification of stimulators and inhibitors of CDC7 kinase in vitro."
J. Biol. Chem. 283, 19211-19218.

15. You Z. and Masai H. (2008) "Cdt1 forms a complex with MCM and activates its helicase activity."
J. Biol. Chem. 283, 24469-24477.

16. Shimmoto, S., Matsumoto, S., Hayano, M., Yokoyama, M., Noguchi, E., Russell, P. and *Masai, H. (2009) "Interactions between Swi1-Swi3, Mrc1 and S phase kinase, Hsk1 may regulate cellular responses to stalled replication forks in fission yeast."
Genes to Cells 14, 669-682.

17. Tanaka, H., Kubota, Y., Tsujimura, T., Kumano, M., Masai, H. and *Takisawa, H. (2009) "Replisome progression complex links DNA replication to sister chromatid cohesion in Xenopus egg extracts."
Genes to Cells 14, 949-963.

18. Yoshizawa-Sugata, N. and *Masai, H. (2009) "Roles of human AND-1 in chromosome transactions in S phase."
J. Biol. Chem. 284, 20718-20728.

19. Tanaka, T., Yokoyama, M., Matsumoto, S., Fukatsu, R., You, Z. and *Masai, H. (2010) "Fission yeast Swi1-Swi3 complex facilitates DNA binding of Mrc1."
J. Biol. Chem. 285, 39609-39622.

20. Kundu,L.R., Kumata, Y, Kakusho, N., Watanabe, S., Furukohri, A., Waga, S., Sekia, M., Masai, H., Enomoto, T., and *Tada, S. (2010) "Deregulated Cdc6 inhibits DNA replication and suppresses Cdc7-mediated phosphorylation of Mcm2-7 complex."
Nucleic Acid Res. 38, 5409-5418.

21. Takeishi, Y., Ohashi, E., Ogawa, K, Masai, H., Obuse, C. and *Tsurimoto, T. (2010) "Casein kinase 2-dependent phosphorylation of human Rad9 mediates the interaction between human Rad9-Hus1-Rad1 complex and TopBP1."
Genes Cells 15, 761-771.

22. Furuya, K., Miyabe, I., Tsutsui, Y., Paderi, F., Kakusho, N., Masai, H., Niki, H. and *Carr, A. M. (2010) "DDK phosphorylates checkpoint clamp Rad9 and promotes its release from damaged Chromatin."
Mol. Cell 40, 606-618.

23. Day, T.A., Palle, K., Barkley, L.R., Kakusho, N., Zou, Y., Tateishi, S., Verreault, A., Masai, H. and *Vaziri, C. (2010) "Cdc7-Mediated Rad18 Phosphorylation Directs the Accumulation of DNA Polymerase η at Sites of Stalled Replication."
J. Cell Biol. 191, 953-966.

24. Matsumoto, S., Shimmoto, M., Kakusho, N., Yokoyama, M., Russell, P. and *Masai, H. (2010) "Hsk1 kinase and Cdc45 regulate replication stress-induced checkpoint responses in fission yeast."
Cell Cycle 9, 4627-4637.

25. Kitamura, R., Fukatsu, R., Kakusho, N., Cho, Y-S., Taniyama, C., Yamazaki, S., Toh, G-T., Yanagi, K., Arai, N., Chang, H-J. and *Masai, H. (2011) "Molecular mechanism of activation of human Cdc7 kinase: Bipartite interaction with Dbf4/ASK stimulates ATP binding and substrate recognition."
J. Biol. Chem. 286, 23031-23043.

26. Hayano, M., Kanoh, Y., Matsumoto, S., Kakusho, N. and *Masai, H. (2011) "Pre-firing binding of Mrc1 defines the early-firing origins which are selectively hyper-activated upon loss of fork stabilizing factors in fission yeast."
Mol. Cell. Biol. 31, 2380-2389. (“Recommended” evaluation in F1000)

27. Uno, S and *Masai, H. (2011) "Efficient expression and purification of human replication fork-stabilizing factor, Claspin, from mammalian cells: DNA binding activity and novel protein interactions."
Genes to Cells, 16, 842-856.

28. Matsumoto, S., Hayano, M., Kanoh. Y. and *Masai, H. (2011) "Multiple pathways can bypass the essential role of fission yeast Hsk1 kinase in DNA replication initiation."
J. Cell Biol. 195, 387-401. (“Must Read” evaluation in F1000)

29. Hayano, M., Kanoh, Y., Matsumoto, S., Shrahige, K. and *Masai, H. (2012) "Rif1 is a global regulator of timing of replication origin firing in fission yeast."
Genes and Development 26,137-150. (“Exceptional” evaluation in F1000; Highlighted in A-IMBN Research)

30. Yamazaki, S., Ishii, A., Kanoh, Y., Oda, M., Nishito, Y. and *Masai, H. (2012) "Rif1 protein is a key regulator of the genome-wide DNA replication timing in human cells."
EMBO J. 31, 3167-3177. (Highlighted in Commentary; highlighted in A-IMBN Research)

31. Barkley, L.R., Palle, K., Durando, M., Day, T.A., Gurkar, A., Kakusho, N., Li, J., Masai, H., *Vaziri, C. (2012) "c-Jun N-terminal Kinase (JNK)-Mediated Rad18 Phosphorylation Facilitates Polη Recruitment to Stalled Replication Forks."
Mol. Biol. Cell. 23, 1943-1954.

32. Moriyama, K., Yoshizawa-Sugata, N., Obuse, C., Tsurimoto, T. and *Masai, H. (2012) "EBNA1-dependent recruitment of Orc on OriP of Epstein-Barr virus with purified proteins: Stimulation by Cdc6 through Its direct interaction with EBNA1."
J. Biol. Chem. 287, 23977-23994.

33. Ito, S., Ishii, A., Kakusho, N., Taniyama, C., Yamazaki, S., Sakaue-Sawano, A., Miyawaki, A., and *Masai, H. (2012) "Mechanism of cancer cell death induced by depletion of an essential replication regulator."
PLoS One, 7, e36372. (Highlighted in A-IMBN Research)

34. Uno, S., You, Z., and *Masai, H. (2012) "Purification of replication factors using insect and mammalian cell expression systems."
Methods, 57, 214-221.

35. Oda, M., Kanoh, Y., Watanabe, Y., and *Masai, H. (2012) "Regulation of DNA replication timing on human chromosome by a cell-type specific DNA binding protein SATB1."
PLoS One 7, e42375.

36. Miyoshi, T., Kugou, K., Yamada, S., Ito, M., Furuichi, M., Oda, A., Hirota, K. and Masai, H. and *Ohta, K. (2012) "A central coupler for recombination initiation linking chromosome architecture to S-phase checkpoint."
Mol. Cell 47, 722-733.

37. Suzuki, T., Tsuzuku, J., Hayashi, A., Shiomi, Y., Iwanari, H., Mochizuki, Y., Hamakubo, T., Kodama, T., Nishitani, H., Masai, H. and *Yamamoto, T. (2012) "Inhibition of DNA damage-induced apoptosis through Cdc7-mediated stabilization of Tob."
J. Biol. Chem. 287, 40256-40265. (Highlighted in A-IMBN Research)

38. Yamada, M., Watanabe, K., Mistrik, M., Mailand, N., Lee, M-H., Masai, H., Lukas, J. and *Bartek, B. (2013) "ATR-Chk1-APC/CCdh1-dependent stabilization of Cdc7-ASK(Dbf4) kinase complex is required for DNA damage bypass under replication stress."
Genes and Development 27, 2459-2472.

39. You, Z., De Falco, S., Pisani, F.M. and *Masai, H. (2012) "MCM helicase interacts with primase and stimulates its priming activity."
PLoS One 8, e72408

40. Aria, V., De Felice, M., Di Perna, R., Uno, S., Masai, H., Syvaoja, J.E., van Loon, B., Hubscher, U., *Pisani, F.M. (2013) "The Human Tim/Tipin Complex Directly Interacts with DNA Polymerase {epsilon} and Stimulates its Synthetic Activity."
J. Biol. Chem. 288, 12742-12752.

41. Jeffery, D.C., Wyse, B.A., Rehman, M.A., Brown, G.W., You, Z., Oshidari, R., Masai, H., *Yankulov, K.Y. (2013) "Analysis of epigenetic stability and conversions in Saccharomyces cerevisiae reveals a novel role of CAF-I in position-effect variegation."
Nucleic Acids Res. 41, 8475-8488.

42. Tanikawa, M., Wada-Hiraike, O., Yoshizawa-Sugata, N., Shirane A, Hirano M, Hiraike H, Miyamoto, Y., Sone, K., Ikeda, Y., Kashiyama, T., Oda K, Kawana K, Katakura Y, Yano T, Masai, H., Roy AL, Osuga, Y., *Fujii, T. (2013) "Role of multifunctional transcription factor TFII-I and putative tumour suppressor DBC1 in cell cycle and DNA double strand damage repair."
Br. J. Cancer. 109, 3042-3048.

43. Bellelli, R., Castellone, M.D., Guida, T., Limongello, R., Dathan, N.A., Merolla, F., Cirafici, A.M., Affuso, A., Masai, H., Costanzo, V., Grieco, D., Fusco, A., Santoro, M., and *Carlomagno, F. (2014) "NCOA4 Transcriptional Coactivator Inhibits Activation of DNA Replication Origins."
Mol. Cell 55, 123-137.

44. D., Kakusho, N., You, Z., Gharib, M., Wyse, B., Drury, E., Weinreich, M., Thibault, P. Verreault, A., Masai, H. and *Yankulov, K. (2015) "CDC28 phosphorylates Cac1p and regulates the association of Chromatin Assembly Factor I with chromatin."
Cell Cycle 14, 74-85.

45. Kotaro Koiwai, Takashi Kubota, Nobuhisa Watanabe, Katsutoshi Hori, Osamu Koiwai and *Hisao Masai (2015) "Definition of the transcription factor TdIF1 consensus binding sequence through genome-wide mapping of its binding sites."
Genes to Cells 20, 242-254.

46. Zech, J., Godfrey, E.L., Masai, H., Hartsuiker, E. and *Dalgaard, J.Z. (2015) "The DNA-Binding Domain of S. pombe Mrc1 (Claspin) Acts to Enhance Stalling at Replication Barriers."
PLoS One 10, e0132595.

47. Iguchi, T., Aoki, K., Ikawa, T., Taoka, M., Taya, C., Yoshitani, H., Toma-Hirano, M., Koiwai, O., Isobe, T., Kawamoto, H., Masai, H. and *Miyatake, S. (2015) "BTB-ZF Protein Znf131 Regulates Cell Growth of Developing and Mature T Cells."
J. Immunol. 195:982-993.

48. Yutaka Kanoh, Seiji Matsumoto, Rino Fukatsu, Naoko Kakusho, Nobuaki Kono, Claire Renard-Guillet, Koji Masuda, Keisuke Iida, Kazuo Nagasawa, Katsuhiko Shirahige, and *Hisao Masai (2015) "Rif1 binds to G-quadruplexes and suppresses replication over long distances."
Nature Struct. Mol. Biol. 22, 889-897.

49. Zhiying You, Koji L. Ode, Haruhiko Takisawa, and *Hisao Masai (2016) "Characterization of conserved arginine residues on Cdt1 that affect licensing activity and interaction with Geminin or Mcm complex."
Cell Cycle 5, 1213-1226.

50. Tanaka T, Nishito Y, *Masai H. (2016) "Fork restart protein, PriA, binds around oriC after depletion of nucleotide precursors: Replication fork arrest near the replication origin."
Biochem. Biophys. Res. Commun. 470, 546-551.

51. Tanaka H, Muto A, Shima H, Katoh Y, Sax N, Tajima S, Brydun A, Ikura T, Yoshizawa N, Masai H, Hoshikawa Y, Noda T, Nio M, Ochiai K, *Igarashi K. (2016) "Epigenetic Regulation of the Blimp-1 Gene (Prdm1) in B Cells Involves Bach2 and Histone Deacetylase 3."
J. Biol. Chem. 291, 6316-6330.

52. *Nonaka T, Suzuki G, Tanaka Y, Kametani F, Hirai S, Okado H, Miyashita T, Saitoe M, Akiyama H, Masai H, Hasegawa M. (2016) "Phosphorylation of TAR DNA-binding Protein of 43 kDa (TDP-43) by Truncated Casein Kinase 1δ Triggers Mislocalization and Accumulation of TDP-43."
J. Biol. Chem. 291, 5473-5483.

53. Chi-Chun Yang, Masahiro Suzuki, Shiori Yamakawa, Syuzi Uno, Ai Ishii, Satoshi Yamazaki, Rino Fukatsu, Ryo Fujisawa, Kenji Sakimura3, Toshiki Tsurimoto, *Hisao Masai (2016) "Claspin recruits Cdc7 kinase for initiation of DNA replication in human cells."
Nature Communications 7:12135 doi: 10.1038/ncomms12135.

54. Matsumoto, S., Kanoh, Y., Shimmoto, M., Hayano, M., Ueda, K., Fukatsu, R., Kakusho, N., *Masai, H. (2017) "Checkpoint-independent Regulation of Origin Firing by Mrc1 through Interaction with Hsk1 kinase."
Mol. Cell. Biol. In press

55. Toteva, T., Mason, B., Kanoh, Y. Brogger, P. Green, D., Verhein-Hansen, J. Masai, H. and *Thon, G. (2017) "Establishment of expression-state boundaries by Rif1 and Taz1 in fission yeast."
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. In press

56. You, Z. and Masai, H. (2017) Potent DNA strand annealing activity associated with mouse Mcm2~7 heterohexamer complex.
Nucleic Acids Res. Revised manuscript submitted

英文総説(2008年以降)

1 Fujii-Yamamoto, H., Yamada. M., and *Masai, H. (2008) "Regulation of DNA replication factors by E2F in cancer and embryonic stem cells." in "Control of Cellular Physiology by E2F Transcription Factors" Research Signpost 209-221.

2 Ito, S., Taniyama, C., Arai, N. and *Masai, H. (2008) "Cdc7 as a potential new target for cancer therapy." Drug News and Perspectives 21, 481-488. Featured on the cover of the issue

3 Sawa, M., and *Masai, H. (2009) "Drug Design with Cdc7 kinase, a potential novel cancer therapy target." Drug Design, Development and Therapy 2, 255-264.

4 Toh, G.K., and *Masai, H. (2009) "ASK" UCSD-Nature Molecule Pages, Published online: 25 Feb 2009 | doi:10.1038/mp.a000345.01 (Review)

5 *Masai, H., Matsumoto, S., You, Z., Yoshizawa-Sugata, N. and Oda, M. (2010) "Eukaryotic DNA replication; where, when and how?" Annual Rev. Biochem. 79, 89-130.

6 *Masai, H., Tanaka, T. and Kohda, D. (2010) "Stalled replication forks: Making ends meet for recognition and stabilization." Bioessays 32, 687-697. (Review)

7 Tanaka, T. and *Masai, H. (2010) "Bacterial primosome." In: Encyclopedia of Life Sciences (ELS). John Wiley & Sons, Ltd: Chichester. DOI: 10.1002/9780470015902.a0001048.pub2

8 Tanaka, T. and *Masai, H. (2010) "Bacterial replication fork: synthesis of lagging strand." In: Encyclopedia of Life Sciences (ELS). John Wiley & Sons, Ltd: Chichester. DOI: 10.1002/9780470015902.a0001049.pub2

9 *Masai, H. (2010) "FANCs regulate firing of DNA replication origins." Cell Cycle 9, 2494.

10 Vaziri, C. and *Masai H. (2010) "Integrating DNA replication with Trans-Lesion Synthesis via Cdc7." Cell Cycle 9, 4818-4823.

11 *Masai, H. (2011) "RecQL4: a helicase linking formation and maintenance of a replication fork." J. Biochem. 149, 629-631 (commentary)

12 Toh G-T. and *Masai, H. (2012) "Cdc7L1" UCSD-Nature Molecule Pages, Published online: 31 August 2012 | doi:10.6072/H0.MP.A003137.01 (Review)

13 *Masai, H. (2012) "Cdc7" The Encyclopedia of Signaling Molecules Springer　Reference and Database Publishing

14 *Masai, H. (2012) "Dbf4" The Encyclopedia of Signaling Molecules Springer　Reference and Database Publishing

15 Yamazaki, Hayano, M. and *Masai, H. (2013) "Replication timing regulation of eukaryotic replicons: Rif1 as a global regulator of replication timing." Trends in Genetics. 29, 449-460.

16 *Masai, H. (2013) "A personal reflection on the Replicon Theory: from R1 plasmid to replication timing regulation in human cells." J. Mol. Biol. 425, 4663-4672. (Review)

17 Matsumoto, S. and *Masai, H. (2013) "Regulation of chromosome dynamics by Hsk1 kinase."
Biochemical Society Transactions 41, 1712-1719. (Review)

18 Yoshizawa-Sugata, N. and *Masai, H. (2014) "Cell cycle synchronization and flow cytometry analysis of mammalian cell." Methods in Molecular Biology, 1170, 279-293. (Review)

19 *Hisao Masai (2014) "ATM in prevention of genomic instability."
Cell Cycle, 13, 882-883. (News and Views)

20 Renard-Guillet, C., Kanoh, Y., Shirahige, K., and *Masai, H. (2014) "Recent advances in temporal and spatial regulation of eukaryotic DNA replication: From regulated initiation to genome-scale timing program." Seminars in Cell & Developmental Biology, 30, 110-120. (Review)

21 Yamada, M., Masai, H., and *Bartek, J. (2014) "Regulation and roles of Cdc7 kinase under replication stress." Cell Cycle 13, 1859-1866.

22 *Masai, H. (2015) "Building up the machinery for DNA replication." Cell Cycle 14, 3011-3012. (News and Views)

23 Naoko Yoshizawa, Satoshi Yamazaki, and *Hisao Masai (2015) "Rif1, a conserved chromatin factor regulating DNA replication, DNA repair and transcription." In The Initiation of DNA Replication in Eukaryotes, Springer

24 Hayano, M., Matsumoto, S. and *Masai, H. (2015) "DNA Replication Timing: Temporal and Spatial Regulation of Eukaryotic DNA Replication." in Fumio Hanaoka and Kaoru Sugasawa (Eds): DNA Replication, Recombination, and Repair (Springer)


和文総説(2006年以降)

正井久雄（2006, 翻訳分担）: 第15章 ”Cell cycle control, apoptosis and ageing”　ヒトの分子生物学（村松正實 監訳） 丸善株式会社 PP408-442.
荻野桂子、廣田耕志、太田邦史、正井久雄（2006）　"体細胞分裂に重要な役割を果たす分裂酵母Cdc7類似キナーゼ, Hsk1タンパク質は減数分裂期組換えの開始に必要とされる"　細胞工学（秀潤社）25巻、pp1048-1049.
正井久雄　（2007）「染色体サイクル：複製,分配,組換え,修復?クロマチン制御のメカニズムとその異常による疾患」序文　実験医学 増刊号 (羊土社)
正井久雄、渡邊嘉典　（2007）　概論"染色体サイクル制御の分子メカニズム"　実験医学 増刊号「染色体サイクル」(羊土社)　pp16-23.
You Zhiying、正井久雄　（2007）　"MCMタンパク質のDNA複製における役割"　実験医学増刊号「染色体サイクル」(羊土社) pp37-41.
正井久雄、松本清治　（2007）　"Cdc7キナーゼによる複製フォーク制御"　実験医学増刊号「染色体サイクル」(羊土社) pp78-85.
正井久雄　(2007)　生化学辞典　(分担)　第４版　東京化学同人
田中卓、正井久雄　（2007）　"Southwestern法"　「分子間相互作用解析ハンドブック」(羊土社)　pp160-163.
You Zhiying、正井久雄（2007）"UV クロスリンキング法"　「分子間相互作用解析ハンドブック」(羊土社) pp164-167.
阪上-沢野朝子、正井久雄、宮脇敦史 (2008) 細胞周期をリアルタイムに可視化する技術.　実験医学、増刊号「生命現象の動的理解を目指すライブイメージング」 (宮脇敦史 編集) 26, 148-155, 羊土社
正井久雄 (2008) 序 DNA複製研究の過去、現在、未来. 細胞工学「細胞増殖とゲノム安定性維持のかなめ、DNA複製のメカニズム解明に迫る」(正井久雄 編集) 27, 962-966, 秀潤社
加納豊、正井久雄、白髭克彦 (2008) DNA複製開始と進行のゲノムワイドのプロファイル解析. 細胞工学「細胞増殖とゲノム安定性維持のかなめ、DNA複製のメカニズム解明に迫る」(正井久雄 編集) 27, 1008-1012, 秀潤社
正井久雄 (2009) 序 蛋白質核酸酵素 増刊号「染色体サイクル」(正井久雄、升方久夫、釣本敏樹、仁木宏典、篠原彰 編集)、pp307、共立出版
正井久雄 (2009) 序論 染色体サイクルの基礎. 蛋白質核酸酵素 増刊号「染色体サイクル」(正井久雄、升方久夫、釣本敏樹、仁木宏典、篠原彰 編集)、pp311-316、共立出版
正井久雄 (2009) 染色体サイクルの連係的制御機構 概論 蛋白質核酸酵素 増刊号「染色体サイクル」(正井久雄、升方久夫、釣本敏樹、仁木宏典、篠原彰編集)、 pp521-523、共立出版
正井久雄 (2009) Cdc7キナーゼによる染色体サイクル制御. 蛋白質核酸酵素 増刊号「染色体サイクル」(正井久雄、升方久夫、釣本敏樹、仁木宏典、篠原彰編集)、 pp524-530、共立出版
正井久雄 (2009) S期開始,進行の制御と疾患. 炎症と免疫、pp21-28、 先端医学社
阪上-沢野朝子、正井久雄、宮脇敦史: 細胞周期を時空間的に可視化する技術.細胞工学、「細胞周期研究の新たなステージ」(岸本建雄 編集) 28, pp14-21、 秀潤社
阪上-沢野朝子、正井久雄、宮脇敦史 (2009) 細胞周期を時空間的に可視化する技術.最新医学　増刊号「幹細胞研究の最近の進歩」、pp698-701、最新医学社
阪上-沢野朝子、正井久雄、宮脇敦史 (2010) 細胞周期の時空間的解析.「細胞周期フロンティア」（佐方功幸、稲垣昌樹、岸本健雄 編集）、pp29-35、共立出版
正井久雄 (2010) なぜ親子は似るの？「なぜなぜ生物学」(MBSJ 日本分子生物学会編)、pp31-45、東京化学同人
正井久雄　(2010)　生物学辞典　(分担)　東京化学同人
早野元詞、加納豊、松本清治、正井久雄　(2012) テロメア結合因子Rif1は、染色体複タイミングを決定する　細胞工学　31、pp460-462、秀潤社（査読無）
山崎 聡志、正井 久雄 「Rif1タンパク質はヒトゲノム複製タイミングドメインを決定する」 実験医学、Current Topics 30、pp 2974-78. 2012　羊土社（査読無）
加納 豊、松本 清治、正井 久雄　「Rif1はグアニン４重鎖構造を介して染色体に結合し、広範囲に複製を抑制する」カレントトピックス　実験医学　羊土社 (2015)（査読無）
加納 豊、松本 清治、正井 久雄「Rif1はグアニン4重鎖構造を形成するDNAを介して染色体へ結合し複製の開始を広範囲にわたり抑制する」ライフサイエンス 新着論文レビュー　2015年11月4日公開　http://first.lifesciencedb.jp/archives/11870（査読無）

その他

雑誌編集
自平成２１年４月　至現在　Editorial Board Member, Journal of Biological Chemistry (2009~2013)
自平成２１年４月　至現在　Associate Editor, Genes to Cells (2009~Present)
自平成２２年４月　至平成２４年３月　Advisory Board, Journal of Biochemistry (2010~2011)
自平成２２年４月　至現在　Editorial Board Member, World Journal of Biological Chemistry (2010~Present)
自平成１８年４月　至現在　Associate Editor, Journal of Biochemistry (Tokyo) (2006~Present)
自平成１０年４月　至平成１３年３月　Editorial Board Member, Journal of Biochemistry (Tokyo) (1998-2001)
自平成１２年３月　至現在　Editor, Frontiers in Bioscience (1995-Present)
自平成２３年　至現在　Faculty1000 member (2011~Present)
自平成２５年　至現在　Editor, Biochemical and Biophysical Research Communications (2013~Present)
公職歴
自平成２２年４月　至現在　日本学術会議　連携会員
自平成２０年１月　至平成２１年１２月　日本分子生物学会　理事
自平成２９年１月　至現在　日本分子生物学会　理事
自平成１８年４月　至現在　日本生化学会　評議員
自平成１２年７月　至平成１７年３月　文部科学省科学研究費　特定領域研究「複製制御シグナル」領域代表
自平成１７年７月　至平成２１年３月　文部科学省研究費　特定領域研究「染色体サイクル」領域代表
自平成２２年７月　至現在　文部科学省科学技術政策研究所 科学技術動向研究センター 科学技術専門調査員
BMB2007など プログラム委員
文部科学省、学術振興会など　専門委員
平成１８年　JST/CRDS科学技術の未来を展望する戦略ＷＳ「生体における細胞機能の特異性決定機構」メンバー

将来計画

ヒトの３０億塩基対のDNAの複製は6-8時間で完了する。複製の開始と進行は細胞周期進行に従って厳密に制御され、ゲノムは一度のみ複製されること、複製が完全に完了してからM期に進行すること、複製が停止した場合には、その原因を発見し除去するまで細胞周期進行を一時停止し、DNAに傷が残らないようすること、など複製の基本原理が解明されつつある。複製の時空間プログラム(ゲノムの特定の領域がいつ、どこで、どのように複製されるか)は核内の染色体の高次構造のダイナミクスやエピゲノム状態、細胞内外の環境などにより影響を受け、細胞型特異的な制御下にある。高等生物では、複製の開始反応は厳密な塩基配列要求性をもたず、通常機能する複製起点を欠損させても、他の配列によりtolerateされるという柔軟性・適応性をも有する。細胞は複製起点を必要量より大過剰に用意しており、複製の障害が起こってもゲノム全体の複製が支障なく完遂されるようなセーフガードシステムを内包している。このような、厳密性と可塑性を合わせ持つ制御系を規定するゲノム機能は、ゲノムの大部分を占める非コード領域に担われる。我々は最近の研究から、G4構造を含む非B型DNAが複製開始およびその時空間制御に重要な働きをしていることを見出した。G4構造は複製のみならず、転写、組換え、ゲノム再編成など数多くのクロマチン動態を制御していることが次々と明らかになっている。当研究室では、G4構造/非B型DNAが内包するゲノム情報の解明から　ゲノムの新原理の発見を目指した研究を今後進めたいと考えている。
「複製ストレスが発がんの引き金をひく」という概念が提唱されている。genetic あるいはepigeneticな変化により誘導される、いわゆるoncogenic stressは、未知の機構を介して複製停止ストレスを誘導する。その後、複製ストレス/DNA損傷シグナリングの機構の崩壊により、より大規模なゲノム変化が誘導され腫瘍の悪性化が進行する。したがって、複製フォークの安定維持の分子機構およびそれに関与する因子の生理的役割の解析が今後、発ガン機構や、老化の解明に必須である。Mrc1/Claspinはその中でも中心的な役割を果たす。最近我々は、Mrc1/Claspinの複製開始制御における新規機能を発見し報告した。さらに、Claspinは複製ストレスだけでなく、栄養、温度など種々のストレスシグナルをPIKK(PI3 kinase-related kinase)を介して、エフェクターに伝えるストレス応答のgeneral mediatorである可能性を示唆する結果を我々は得ている。ストレス応答の基本原理の解明につながる可能性があり、今後Claspinを中心としたストレスネットワークの解明を目指す。
複製因子の変異が、疾患の原因になっている例が報告されている。我々はCdc7を始めとする複製因子のノックアウトマウスの解析から、これらの因子は個体の発生、特定の臓器・組織の発生機発現に重要な役割を果たす可能性を示している。今後、個体レベルにおける複製因子の未知の機能解明を通じて、複製と発生の新たな分子経路の解明を目指す。
我々はこれまでCdc7キナーゼを中心として複製因子が、制癌剤の有効な標的となる可能性を指摘してきた。最近、複製阻害と細胞周期の別の時期を標的にする因子の組み合わせにより、より効果的にがん細胞死を誘導できることを見出した。我々の研究から見出された新しい標的とともに、これまで考えられていない新たな制癌戦略を計画し、その効果を細胞レベル、動物レベルで解析し、臨床への応用を目指す。また、得られるDNA複製の新規メカニズム、G4構造などの新規機能についての知見に基づき、細胞機能を制御する新規技術の開発を目指す。

教員からのメッセージ

苦あれば楽ありといいますが、研究は、よくて苦が９割で楽は1割くらいだと思います。しかし、努力は必ず報われると信じて、楽観的にプラス思考で研究生活をすすめることが大事です。最初はじっくり考えて自分の問題を設定し、一旦決めたら、夢に出てくるまでその問題を考える（そして実験を行う）。そうしたら、きっと人の見つけていない発見ができます。そして、どんな小さなことでも、自分で見つけた発見を大切に、大切にしてください。それはあなたの宝物です。ひょっとしたらそこには、ダイヤモンドがかくれているかもしれません。

ホームページのURL

http://www.igakuken.or.jp/genome/