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スモ修飾システムとクロマチン再構成による修復場形成制御機構の解明

公募研究

研究領域遺伝情報収納・発現・継承の時空間場
研究課題/領域番号 23114716
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関広島大学

研究代表者

田代 聡  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (20243610)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2012年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2011年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードゲノム修復 / クロマチン / RAD51 / H2AZ
研究実績の概要

本研究では、ヒト細胞のDNA二本鎖切断の相同組換え修復の中心的蛋白質であるRAD51の機能制御に、ヒストンH2AZの放出を含めた損傷依存的なクロマチン再構成とSUMO化修飾システムがどのような役割を果たしているのかについて検討することにより、ゲノム修復「場」の制御機構の解明に取り組んでいる。ヒトやニワトリ細胞には、H2AZ.1とH2AZ.2という2種類のH2AZアイソフォームが存在することが報告されている。そこで、H2AZ.1とH2AZ.2の遺伝子欠損DT40細胞株の放射線感受性を解析したところ、H2AZ.2欠損細胞がH2AZ.1欠損細胞や野生型細胞より高い放射線感受性を示した。このため、H2AZ.2がゲノム損傷修復に関与している可能性が示唆された。さらに、H2AZ.1欠損細胞では、放射線照射後に認められるRAD51フォーカスの形成が抑制されていることが観察された。これらの結果から、H2AZ.2が、DNA二本鎖切断の相同組換えに関与している可能性が示唆された。そこで、H2AZの損傷依存的な動態変化を解析するために、GFP-H2AZアイソフォームの発現ベクターを遺伝子導入したヒト繊維芽細胞株を用いて、紫外線レーザーマイクロ照射法によるヒストンH2AZ.1とH2AZ.2の放出についての検討を行なった。その結果、紫外線レーザーによるゲノム損傷誘導直後から、H2AZ.2が損傷クロマチンから放出されていることが見いだされた。さらに、SUMO化修飾酵素E3のひとつであるPIAS4の発現抑制により、H2AZ.2の損傷クロマチンからの放出が抑制されることが明らかになった。これらの知見から、ゲノム修復「場」では、SUMO修飾機構がH2AZ.2の損傷依存的なクロマチンからの放出を制御することで、相同組換え修復を促進することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Involvement of ribonucleotide reductase-M1 in 5-fluorouracil-induced DNA damage in esophageal cancer cell lines.2013

    • 著者名/発表者名
      Aoki Y
    • 雑誌名

      Int J Oncol

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] A functional deficiency of TERA/VCP/p97 contributes to impaired DNA damage repair in multiple polyglutamine diseases.2013

    • 著者名/発表者名
      Fujita K
    • 雑誌名

      Nature commun

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] A modified system for analyzing ionizing radiation-induced chromosome abnormalities2012

    • 著者名/発表者名
      Shi L
    • 雑誌名

      Radiat Res

      巻: (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synaptonemal complex protein SYCP3 impairs mitotic recombination by interfering with BRCA22012

    • 著者名/発表者名
      Hosoya N
    • 雑誌名

      EMBO Rep

      巻: 13 号: 1 ページ: 44-51

    • DOI

      10.1038/embor.2011.221

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Halenaquinone, a chemical compound that specifically inhibits the secondary DNA binding of RAD512011

    • 著者名/発表者名
      Takaku M, Kainuma T, Ishida-Takaku T, Ishigami S, Suzuki H, Tashiro S, van Soest RWM, Nakao Y, Kurumizaka H
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 6 号: 4 ページ: 427-436

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443.2011.01494.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanism of the radiation-induced repair focus formation.2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tashiro
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of ionizing radiation-induced chromosome abnormalities by PNA-FISH.2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tashiro
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Chromosomal Aberrations
    • 発表場所
      Amalfi(イタリア)
    • 年月日
      2012-10-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Detection of radiation-induced chromosome abnormalities using FISH with PNA probes2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tashiro
    • 学会等名
      第71回日本癌学会総会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 細胞核高次構造に基づいた生物学的線量評価指標の開発2012

    • 著者名/発表者名
      田代 聡
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第55回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 放射線誘発がんと染色体異常2012

    • 著者名/発表者名
      田代 聡
    • 学会等名
      第35回日本がん疫学・分子疫学研究会総会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2012-07-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA損傷応答におけるヒストンバリアントH2A.Z isoformの関与2011

    • 著者名/発表者名
      西淵いくの
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 放射線被ばくによるゲノム損傷と小児の健康影響2011

    • 著者名/発表者名
      田代聡
    • 学会等名
      第53回日本小児血液・がん学会学術集会
    • 発表場所
      高崎市(イブニングセミナ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 放射線による染色体異常の解析のための新しい方法2011

    • 著者名/発表者名
      時林
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第54回大会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2011-11-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of 11q23 chromosomal translocation after etoposide treatment2011

    • 著者名/発表者名
      孫継英
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A new system for analyzing the ionizing irradiation-induced chromosome abnormalities2011

    • 著者名/発表者名
      時林
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 放射線発がん分子メカニズム研究の新展開2011

    • 著者名/発表者名
      田代聡
    • 学会等名
      第28回日本医学会総会特別企画
    • 発表場所
      東京都(シンポジウム)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A new system for analyzing the ionizing irradiation-induced chromosome abnormalities2011

    • 著者名/発表者名
      Shi L
    • 学会等名
      14th International Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      ポーランド
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 原発事故と小児放射線健康影響2011

    • 著者名/発表者名
      田代聡
    • 学会等名
      第114回日本小児科学会
    • 発表場所
      東京都(シンポジウム)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/cellbio/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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