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2014 Fiscal Year Annual Research Report

DNA損傷初期応答のヒストンシグナルネットワークの解明

Planned Research

Project AreaCoupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling
Project/Area Number 22131004
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

井倉 毅  京都大学, 放射線生物研究センター, 准教授 (70335686)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
KeywordsヒストンH2AX / TIP60ヒストンアセチル化酵素複合体 / アセチル化 / 高次クロマチン構造変換 / H2AX交換反応 / ヒストンシャペロン / クロマチン構造変換因子
Outline of Annual Research Achievements

本課題では、放射線などの障害によりDNA損傷領域のクロマチンからTIP60ヒストンアセチル化酵素複合体によって放出されるヒストンH2AXの分子機構とその意義について解析を行い、H2AXの放出が、がん抑制シグナルとして働く可能性を探ることが目的である。これまでの成果として、ヒストンH2AXおよびTIP60複合体の構成因子をMS解析を行うことにより、TIP60と協調して働く、ヒストンシャペロン、クロマチン構造変換因子、リボシル化酵素などを同定した。生化学的的解析によりこれら同定した因子の中でTIP60と直接結合するクロマチン構造変換因子を見出した。バイオイメージング解析によりこれらクロマチン構造変換因子のクロマチンへの結合と離脱が、TIP60によるH2AXのアセチル化によって制御されていることが明らかになった。このTIP60とクロマチン構造変換因子との連携による損傷クロマチン上での動的な変化は、損傷領域でのヒストンのアセチル化の亢進を促し、高次クロマチン構造変換を引き起こすことが示された。特にこのTIP60とクロマチン構造変換因子との連携は、細胞周期のS期で特異的に活発になり、S期での相同組換え修復に関与することが明らかになった。このように本年度の目標であったDNA損傷領域でのクロマチン構造変換にTIP60によるH2AXのアセチル化とH2AXの放出(交換反応)が深く関与することが示され、DNA修復経路の選択にもTIP60のH2AXのアセチル化に伴う高次クロマチン構造変換が大きく貢献することが明らかになった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Regulation of homologous recombinational repair by lamin B1 in radiation-induced DNA damage.2015

    • Author(s)
      Liu NA
    • Journal Title

      FASEB J.

      Volume: 14 Pages: 265546

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reorganization of Damaged Chromatin by the Exchange of Histone Variant H2A.Z-2.2014

    • Author(s)
      Nishibuchi I
    • Journal Title

      Int J Radiat Oncol Biol Phys.

      Volume: 89 Pages: 736-744

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2014.03.031.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nap1 stimulates homologous recombination by RAD51 and RAD54 in higher-ordered chromatin containing histone H1.2014

    • Author(s)
      Machida S
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 4 Pages: 4863

    • DOI

      10.1038/srep04863

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] FANCD2 Binds CtIP and Regulates DNA-End Resection during DNA Interstrand Crosslink Repair.2014

    • Author(s)
      Unno J
    • Journal Title

      Cell Rep.

      Volume: 7 Pages: 1039-1047

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2014.04.005.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Histone H2AX dynamics coordinates DNA repair with chromatin reorganization2015

    • Author(s)
      Masae Ikura
    • Organizer
      The 5th International Symposium of RIRBM, Hiroshima University
    • Place of Presentation
      広島市
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [Presentation] The coupling of epigenetic regulation with metabolism in cancer2015

    • Author(s)
      Tsuyoshi Ikura
    • Organizer
      The 30th RBC-NIRS International Symposium "Frontier Radiation Biology, Now and In the future."
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2015-02-20 – 2015-02-21
    • Invited
  • [Presentation] The role of the pyruvate kinase M2 (PKM2) in the Arylhydrocarbon Receptor-mediated Transcription2015

    • Author(s)
      Tsuyoshi Ikura
    • Organizer
      5th meeting of the Asian Forum for chromatin and chromosome Biology
    • Place of Presentation
      Bungalow, India.
    • Year and Date
      2015-01-13 – 2015-01-19
    • Invited
  • [Presentation] The role of histone H2AX dynamics in DNA damage response2014

    • Author(s)
      Tsuyoshi Ikura
    • Organizer
      The 4D Nucleome 2014
    • Place of Presentation
      広島市
    • Year and Date
      2014-12-17 – 2014-12-20
  • [Presentation] Nap1 is required for the homologous recombination reaction in higher-order chromatin containing histone H12014

    • Author(s)
      Shinichi Machida
    • Organizer
      The 4D Nucleome 2014
    • Place of Presentation
      広島市
    • Year and Date
      2014-12-17 – 2014-12-20
  • [Presentation] Nap1は高次クロマチンでの相同組換えを促進する2014

    • Author(s)
      町田晋一
    • Organizer
      第32回 染色体ワークショップ
    • Place of Presentation
      広島市
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-17
  • [Presentation] 翻訳後修飾を介した色素性乾皮症遺伝子産物の機能制御2014

    • Author(s)
      秋田真季
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] DNA複製チェックポイント蛋白質Rad9は、PLK1依存的に分解をうける2014

    • Author(s)
      郡司 未佳
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] 生細胞イメージングを用いたDNA損傷修復過程におけるヒストン修飾動態とクロマチン凝集の解析2014

    • Author(s)
      大倉健太
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] DNA損傷応答におけるヒストンアセチル化を介したクロマチン動的制御とその意義2014

    • Author(s)
      井倉 毅
    • Organizer
      平成26年度遺伝研研究会「クロマチンにおけるゲノムDNAの機能発現メカニズム」
    • Place of Presentation
      静岡県三島市
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-10-31
    • Invited
  • [Presentation] Activation of the SUMO modification system is required for the accumulation of RAD51 at sites containing DNA damage2014

    • Author(s)
      Tsuyoshi Ikura
    • Organizer
      第5回日米修復会議
    • Place of Presentation
      徳島県鳴門市
    • Year and Date
      2014-10-28 – 2014-10-29
  • [Presentation] DNA損傷応答におけるヒストンH2AX化学修飾の時空間的制御2014

    • Author(s)
      井倉 毅
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-16
    • Invited
  • [Presentation] DNA損傷応答におけるポジティブフィードバック制御を介した高次クロマチン構造の役割2014

    • Author(s)
      井倉 毅
    • Organizer
      神戸大学セミナー
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2014-06-04
    • Invited
  • [Presentation] Chromatin dynamics in DNA damage response2014

    • Author(s)
      Masae Ikura
    • Organizer
      IIAS Research Conference 2014 Chromatin decoding
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2014-05-12 – 2014-05-14
  • [Presentation] DNA損傷初期応答におけるヒストンシグナルネットワークの解明2014

    • Author(s)
      井倉 毅
    • Organizer
      新学術領域 ゲノム普遍的制御 第5回領域班会議
    • Place of Presentation
      徳島県鳴門市
    • Year and Date
      2014-05-07 – 2014-05-09

URL: 

Published: 2016-06-01  

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