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5-ブロモウラシルを用いたDNA内電子移動のin vivo検知手法の確立

Research Project

Project/Area Number 16J03092
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical biology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

橋谷 文貴  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords5-Bromouracil / DNA-protein interaction / TFAM / Mitochondria / Nucleosome / Photoreaction / Subnucleosomal structure / DNA内電子移動 / 5-ブロモウラシル / Chem-Seq / 光反応
Outline of Annual Research Achievements

申請者が所属する研究室ではDNA鎖に5-ブロモウラシル(以下BrU)を組み込み、DNA内電子移動の検知やDNA-タンパク質相互作用の研究を行っている。BrUは電子移動によって還元されウラシルラジカルを生じるため、申請者は紫外線照射によって誘起されたDNA内電子移動をウラシルラジカルからの生成物(主にウラシル) として検知してきた。申請者は今年度の研究においてBrUを用いたDNA-タンパク質相互作用の解析に主眼を置き、ミトコンドリアのTFAMとDNAの相互作用を検討した。
TFAMはミトコンドリアのDNAパッキングタンパク質であり、ミトコンドリアDNAの転写、複製、安定性付与に関わっている。TFAMとDNAの結晶構造は解析されておりTFAM中のいくつかの芳香族アミノ酸がDNAと近接することが報告されている。芳香族アミノ酸への光照射はDNAへの電子移動を誘起するため、申請者はBrUを含んだDNAとリコンビナントTFAMを用意しこれらの複合体を用いてTFAM-DNA間の電子移動を検討した。実験の結果、TFAMは配列非依存的にDNAと結合し光照射によって電子移動を起こすことが判明した。またDNA内電子移動は光損傷塩基、チミンダイマーの修復に関わることから、TFAMからの電子移動によるチミンダイマーの光修復を検討したところわずかながら修復効率の向上が確認された。ミトコンドリアにおけるチミンダイマーの修復経路はよくわかっておらずヌクレオチド除去修復は否定されている。本研究の結果からTFAMがチミンダイマーの修復を行っており、これによりミトコンドリアDNAの安定性に関与していることが示唆された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Electron injection from mitochondrial transcription factor A to DNA associated with thymine dimer photo repair2019

    • Author(s)
      Hashiya Fumitaka、Ito Shinji、Sugiyama Hiroshi
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 278-284

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2018.11.044

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct Observation of H3-H4 Octasome by High-Speed AFM2018

    • Author(s)
      Zou Tingting、Hashiya Fumitaka、Wei Yulei、Yu Zutao、Pandian Ganesh N.、Sugiyama Hiroshi
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 24 Issue: 60 Pages: 15998-16002

    • DOI

      10.1002/chem.201804010

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光照射による芳香族アミノ酸残基からDNAへの電子移動2018

    • Author(s)
      橋谷文貴, Yum Jihye, 田代竜, Park Soyoung, 杉山弘
    • Organizer
      第40回光医学・光生物学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Electron injection into DNA from mitochondrial transcription factor A2018

    • Author(s)
      Fumitaka Hashiya, Shinji Ito, Hiroshi Sugiyama
    • Organizer
      第45回国際核酸化学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Locating the uracil-5-yl radical formed in genomic DNA containing 5-bromouracil2018

    • Author(s)
      Fumitaka Hashiya
    • Organizer
      日本化学会第98回春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Locating the uracil-5-yl radical formed in genomic DNA containing 5-bromouracil2018

    • Author(s)
      Fumitaka Hashiya
    • Organizer
      NTHU-KAIST-KYOTO Junior Chemists Symposium
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 5-ブロモウラシルを含むゲノムDNAの光反応2017

    • Author(s)
      橋谷文貴
    • Organizer
      第39回光医学・光生物学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 5-ブロモウラシルを含むDNAの光反応と応用2016

    • Author(s)
      橋谷文貴
    • Organizer
      第19回日本光生物学協会年会
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館
    • Year and Date
      2016-07-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 5-ブロモウラシルを含むDNAの光反応2016

    • Author(s)
      橋谷文貴
    • Organizer
      第38回光医学・光生物学会
    • Place of Presentation
      京都リサーチパーク サイエンスホール
    • Year and Date
      2016-07-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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