2018 Fiscal Year Research-status Report
放射光円二色性分光によるヒストンのDNA損傷誘起「異常構造」形成過程の解明
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17K12825
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
泉 雄大 広島大学, 放射光科学研究センター, 助教 (20595772)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | DNA損傷応答 / ヒストン / 円二色性 / 翻訳後修飾 / 放射線生物学 / 放射光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
X線によりDNA二重鎖切断損傷（DSB）が生じた場合、細胞核内でDNAが巻き付いているヒストンタンパク質の構造が変化することが明らかになっている（Y. Izumi et al., 2015, 2016, 2017）。DSBの修復過程においてヒストンに施される様々な翻訳後修飾がヒストンの構造変化に寄与している可能性が考えられる。平成29年度までに、ヒストンH3の4番目あるいは9番目のリジン残基のメチル化によるヒストンH3の構造変化を調査し、付加するメチル基の位置（4番目あるいは9番目）や数（1-3個）で異なる構造変化が生じることが明らかにした（Y. Izumi et al., 2018a, b）。平成30年度は引き続き、H3のメチル化による構造変化を円二色性分光により調査した。
4、9番目のトリメチル化では、α-ヘリックス構造が減少し、β-ストランド構造が増加する変化が見られたのに対し、36番目のリジン残基のトリメチル化では逆に、α-ヘリックス構造が増加し、β-ストランド構造が減少した。また、その変化の度合いは4、9番目のトリメチル化の場合よりも小さかった。この結果は、修飾位置に依存してH3が異なる構造変化を起こす事を示しており、DNA損傷修復機構を始めとした様々な細胞機能がヒストンの構造変化によって制御されている可能性を示唆する。
平成30年度の成果として、査読付き論文1報（主著）が国際誌に既に掲載されており、1報（共著）が印刷中である。また、1報の査読付き解説記事が国内学会誌に掲載された。
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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
DNA損傷応答により生じるヒストンの構造変化過程の解明に向けた端緒を開くことができたと考えられる。本年度は、査読付き論文2報（主著、共著各1報）が国際誌に掲載もしくはアクセプトされており、1報の査読付き解説記事が国内学会誌に掲載されるなどの成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度は、薬剤等を用いて細胞内で働く機能を限定した上でDNA損傷を与え、ヒストンの構造変化の有無やこれまでに観測された構造変化との差異を調査することで、DNA損傷誘起構造変化過程の原因を探る。
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| Causes of Carryover |
[次年度使用額が生じた理由]
当初の想定よりも順調に実験が進んだため、試薬購入のために使用する予定であった費用を繰り越すこととなった。また、30年度は海外出張がなかったことに加え、国内出張で安価な交通手段を積極的に利用することを心掛け旅費を節約したため、旅費の一部を繰り越すこととなった。
[使用計画]
平成31年度分の助成金は、30年度の繰越金と併せて、試料作製のための試薬購入費用、成果発表のための旅費、論文投稿費、オープンアクセスの費用として使用する予定である。
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