2017 Fiscal Year Annual Research Report
核内構造体によるDNA二重鎖切断修復制御機構の解明
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16H05888
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
西 良太郎 立命館大学, 生命科学部, 助教 (80446525)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | DNA修復 / DSB応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNA二重鎖切断（DNA double-strand breaks: DSBs）を適切な修復経路により修復することはゲノム恒常性を維持する上で不可欠である。現在までに、DSB修復の分子機構はこれに関与するタンパク質の同定に始まり、エピジェネテックな制御を含むクロマチンレベルにおける制御が解明されてきた。一方、ゲノムDNAは核内においてPML body等の核内構造体と混在しており、これらの核内構造体がDSB修復及び、応答に果たす役割には解明すべき点が多く残されている。本研究では核内構造体の一つであるnuclear speckleがDSB修復及び、転写とDSB修復のクロストークに果たす役割の解明を目的とする。
本年は昨年度に引き続きnuclear speckle因子であるUSP42のDSB修復及び、応答における機能解析を行った。その結果、USP42は細胞周期のS/G2期においてDSB修復経路の選択に寄与することが示唆された。すなわち、USP42の除去により相同組換え修復が減弱する一方、非相同末端再結合を促進する因子のDNA損傷部位への集積が増強されることが明らかとなった。さらに、USP42をベイトとした質量分析解析により脱ユビキチン化酵素であるUSP42の基質候補を得た。さらに、この基質候補蛋白質の除去により、USP42を除去した場合と同様のDSB応答の変化が認められ、これらの因子が同一経路上で機能する可能性が見出された。一方、より広範にnuclear speckleによるDSB応答制御を理解する目的で、nuclear speckle構成因子を標的としたスクリーニングを行い、複数の新規因子をDSB修復機構に関与する因子として同定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年はUSP42のDSB修復及び、応答における機能解析と並行して、nuclear speckleを標的としたスクリーニングを行う予定であった。その観点からは、USP42が機能する分子機構を同定することが出来た。これに加えて、質量分析によりUSP42の基質候補を含む新規相互作用因子の同定が完了し、特定の因子については機能解析まで進行させることができた。さらに、スクリーニングに関しても完了し、新規DSB応答に関与する因子を見出すことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度からの課題であるUSP42のドメイン解析を詳細に進める。これに加えて、USP42を基質とした質量分析により新規に同定された因子はDNA構造に特徴的な機能を有することが報告されていることから、転写とDSB応答のクロストークをDNA構造に着目して検証する予定である。また、これらの因子以外についてもDSB応答における解析を進めることで、nuclear speckleが総体としてどのようにDSB修復・応答に寄与しているかを明らかにすることを試みる。
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Research Products
(17 results)
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[Presentation] A deubiquitylating enzyme, UCHL3, enhances non-homologous end-joining by regulating Ku ubiquitylation2017
Author(s)
Ryotaro Nishi, Paul Wijnhoven, Yusuke Kimura, Misaki Matsui, Keisuke Nakamura, Rebecca Konietny, Qian Wu, Toshiyuki Hori, Tom Blundell, Benedikt M Kessler and Stephen P Jackson
Organizer
The 33rd International Symposium of Radiation Biology Center （口頭発表）
Int'l Joint Research
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[Presentation] 非相同末端再結合を制御する新規因子の解析2017
Author(s)
Ryotaro Nishi, Paul Wijnhoven, Yusuke Kimura, Misaki Matsui, Keisuke Nakamura, Rebecca Konietzny, Qian Wu, Toshiyuki Hori, Tom Blundell, Benedikt M Kessler, and Stephen P. Jackson
Organizer
第24回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
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[Presentation] A deubiquitylating enzyme, UCHL3, enhances non-homologous end-joining by regulating Ku ubiquitylation2017
Author(s)
Ryotaro Nishi, Paul Wijnhoven, Yusuke Kimura, Misaki Matsui, Keisuke Nakamura, Rebecca Konietny, Qian Wu, Toshiyuki Hori, Tom Blundell, Benedikt M Kessler and Stephen P Jackson
Organizer
The 33rd International Symposium of Radiation Biology Center （ポスター発表）
Int'l Joint Research
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