放射光円二色性分光を用いたDNA損傷修復過程におけるクロマチン構造変化過程の解明
| Project/Area Number |
20K12164
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 63020:Radiation influence-related
|
|---|
| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
泉 雄大 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主任研究員 (20595772)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
|
|---|
| Keywords | DNA損傷応答 / クロマチン / ヒストン / 円二色性 / DNA損傷 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
DNAとタンパク質の複合体であるクロマチンは、DNA損傷修復過程において、修復タンパク質が損傷個所にアクセスしやすいようにその姿を変え、修復が完了すれば、元に戻ると考えられている。しかしながら、その構造変化過程は未解明の部分が多い。
本研究では、DNA損傷を起点としたクロマチンの構造変化を放射光円二色性分光測定により明らかにし、構造生物学的な観点からDNA損傷修復機構の全容解明に資するデータを得る。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、DNA損傷に誘起されるクロマチンの構造変化を放射光円二色性分光により観測することを目的としている。令和4年度はDNA非損傷のヒトがん細胞から抽出したクロマチンの構造を調べるために、二次構造分布を反映する円二色性スペクトル測定を行った。その結果、α-ヘリックス構造が主要な二次構造であることを示す円二色性スペクトルが観測された。令和5年度は、DNA損傷を与えた細胞由来のクロマチンについても同様の測定を行い、その構造解析と非損傷細胞由来のものとの比較を行う予定である。また、DNA損傷導入後から抽出までの時間を変えながら構造の時間変化を追跡する予定である。
上記の実験と並行して、クロマチンを構成するヒストンタンパク質H2A-H2Bを対象として、細胞への熱ストレスがその構造に与える影響についても円二色性スペクトル測定により調査した。その結果、(1) DNA損傷量が有意に増加した加熱直後の細胞から抽出したH2A-H2Bは非加熱細胞由来とも試験管内でH2A-H2Bを直接加熱した場合とも異なる構造を形成していること、(2) 細胞加熱後、十分時間が経過し、DNA損傷量が非加熱細胞と同程度になった段階で抽出したH2A-H2Bの構造は非加熱細胞由来のそれと誤差範囲で一致することを明らかにした。これらの結果は、細胞が熱ストレスに応答してヒストンの構造を変化させる機構を有していることを示唆する。
ヒストンタンパク質H2A-H2Bに関する成果は、Chirality誌に既に原著論文として報告済みであり、今夏に開催される国際学会でも報告予定である。クロマチンの成果に関しても、結果がまとまり次第、学会、論文等で報告予定である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
クロマチンの円二色性スペクトル測定に成功した。また、熱ストレスに伴うヒストンの構造変化に関して成果発表ができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度は、DNA損傷を与えた細胞由来のクロマチンの構造解析および構造の時間変化を円二色性分光により追跡する予定である。
|
Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
