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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanism for repairing of double-strand breaks in heterochromatin

Research Project

Project/Area Number 19H03156
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

小布施 力史  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (00273855)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
KeywordsDNA二重鎖切断修復 / 相同組替え / 非相同末端結合 / ヘテロクロマチン
Outline of Annual Research Achievements

本課題では、私たちが見出した、1)ヘテロクロマチン因子SCAIが53BP1と相互作用す ることにより修復経路選択において働くこと、2)新規ヘテロクロマチン因子であるAHDC1がヘテロクロマチンの凝縮度を調節していること、3 )SCAI、AHDC1がATM-53BP1-KAP1経路に物理的、機能的に相互作用すること、を手がかりにヘテロクロマチン因子がDSB修復反応に如何に関与す るかを明らかにすることをとおして、ヘテロクロマチンにおけるDSB損傷修復の特殊性とそれを担う分子およびメカニズムを理解することを目的としている。
今年度は、RIF1に結合するPP1(RIF1-PP1)が制御するresectionを、RPA(1本鎖結合タンパク質)により1本鎖DNAの存在として直接検出することに成功し、RIF1-PP1が初期に起こるresectionに対して阻害的に働くことを明らかにした。また、これまでにRIF1-PP1の基質の一つがCtIPであることを検証した。具体的には、CtIPのリン酸化に依存するCtIPとBRCA1、CtIPとMRN複合体との相互作用を検出することにより、間接的にではあるがRIF1-PP1 がCtIPの脱リン酸化することを明らかにすることができた。これらの解析により、RIF1-PP1は、損傷直後にCtIPの低リン酸化状態を維持することにより、MRN複合体によるresectionの開始を阻害して相同組替え修復を抑制し、非相同末端結合修復を促進するという、DNA二重鎖切断修復の経路選択における新たなメカニズムを提示することができた。これらの解析結果と合わせて、RIF1-PP1とSCAIとの間の相互の機能的な影響を明らかにするために、SCAI結合因子であるAHDC1の相互作用因子の探索を行い、損傷修復に働くリモデリング複合体が相互作用を明らかにした。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Aberdeen(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Aberdeen
  • [Int'l Joint Research] The Children's Hospital of Philadelphia(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      The Children's Hospital of Philadelphia
  • [Int'l Joint Research] Institut Curie(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Institut Curie
  • [Int'l Joint Research] EMBL, Directors' research unit(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      EMBL, Directors' research unit
  • [Journal Article] Dominant-negative variants in CBX1 cause a neurodevelopmental disorder2023

    • Author(s)
      Kuroda, Y.、Nagao, K、Isobe, S-Y.、Nishibuchi, G.、Obuse, C.、Roscioli, T.、Izumi, K.他
    • Journal Title

      Genetics in Medicine

      Volume: X Pages: 100861~100861

    • DOI

      10.1016/j.gim.2023.100861

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Inner nuclear membrane proteins Lem2 and Bqt4 interact with different lipid synthesis enzymes in fission yeast2023

    • Author(s)
      Hirano Yasuhiro、Kinugasa Yasuha、Kubota Yoshino、Obuse Chikashi、Haraguchi Tokuko、Hiraoka Yasushi
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: X Pages: mvad017

    • DOI

      10.1093/jb/mvad017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polycomb repressive complexes 1 and 2 are each essential for maintenance of X inactivation in extra-embryonic lineages2023

    • Author(s)
      Masui Osamu、Corbel Catherine、Nagao Koji、Endo Takaho A.、Kezuka Fuyuko、Diabangouaya Patricia、Nakayama Manabu、Kumon Mami、Koseki Yoko、Obuse Chikashi、Koseki Haruhiko、Heard Edith
    • Journal Title

      Nature Cell Biology

      Volume: 25 Pages: 134~144

    • DOI

      10.1038/s41556-022-01047-y

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] RNaseH2A downregulation drives inflammatory gene expression via genomic DNA fragmentation in senescent and cancer cells2022

    • Author(s)
      Sugawara Sho、Nagao Koji、Obuse Chikashi、Kanemaki Masato T.、Hara Eiji、Takahashi Akiko、他
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Pages: 1420

    • DOI

      10.1038/s42003-022-04369-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] SmcHD1 underlies the formation of H3K9me3 blocks on the inactive X chromosome in mice2022

    • Author(s)
      Ichihara Saya、Nagao Koji、Sakaguchi Takehisa、Obuse Chikashi、Sado Takashi
    • Journal Title

      Development

      Volume: 149 Pages: dev200864

    • DOI

      10.1242/dev.200864

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chromatin loading of MCM hexamers is associated with di-/tri-methylation of histone H4K20 toward S?phase entry2021

    • Author(s)
      Hayashi-Takanaka Yoko、Hayashi Yuichiro、Hirano Yasuhiro、Miyawaki-Kuwakado Atsuko、Ohkawa Yasuyuki、Obuse Chikashi、Kimura Hiroshi、Haraguchi Tokuko、Hiraoka Yasushi
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 49 Pages: 12152~12166

    • DOI

      10.1093/nar/gkab1068

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Protein phosphatase 1 acts as a RIF1 effector to suppress DSB resection prior to Shieldin action2021

    • Author(s)
      Isobe Shin-Ya、Hiraga Shin-ichiro、Nagao Koji、Sasanuma Hiroyuki、Donaldson Anne D.、Obuse Chikashi
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 36 Pages: 109383~109383

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109383

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] RNA polymerase II Ser7リン酸化は、転写と共役したヌクレオソーム弛緩・再構築を促進して転写一時停止を安定化する2022

    • Author(s)
      梶谷卓也, 加藤太陽, 沖昌也, 木村宏, 大川恭行, 小布施力史, Hermand Damien, Lis John, 村上洋太
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] エピゲノムとヘテロクロマチン構造構築に働きかけるHP1結合タンパク質2022

    • Author(s)
      小布施力史, 磯部真也, 佐渡敬, 長尾恒治
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] Replication dynamics identifies the folding principles of the inactive X chromosome2022

    • Author(s)
      Rawin Poonperm, Saya Ichihara, Hisashi Miura, Akie Tanigawa, Koji Nagao, Chikashi Obuse, Takashi Sado, Ichiro Hiratani
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] ポリコーム複合体PRC1とPRC2はマウス胚体外組織におけるX染色体不活性化の維持に必須である2022

    • Author(s)
      増井修, Corbel Catherine, 長尾恒治, 遠藤高帆, 毛塚芙由子, 小布施力史, Heard Edith, 古関明彦
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] PCGF6-PRC1 は着床後胚においてX染色体不活性化を安定に保つ役割を持つ2022

    • Author(s)
      増井修, 長尾恒治, 信賀順, 遠藤高帆, 毛塚芙由子, 小布施力史, 古関明
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] PHIP/ICEN4 regulates centromere via CENP-B2022

    • Author(s)
      Marinela Perpelescu, Chikashi Obuse, Hiroshi Masumoto, Masato Kanemaki, Hiroshi Kimura
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] ヒストン修飾とヘテロクロマチン構造に働きかけるHP1結合タンパク質2022

    • Author(s)
      小布施力史
    • Organizer
      令和4年度遺伝研研究会
    • Invited
  • [Presentation] PP1はRIF1のエフェクターとして、Shieldinに先立って相同組換え修復の制御を行う2021

    • Author(s)
      磯部真也、平賀信一朗、長尾恒治、笹沼博之、Donaldson D. Anne、小布施力史
    • Organizer
      第26回 DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • [Presentation] PP1はRIF1のエフェクターとして、Shieldinに先立って相同組換え修復の制御を行う2021

    • Author(s)
      磯部真也、平賀信一朗、長尾恒治、笹沼博之、Donaldson D. Anne、小布施力史
    • Organizer
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
  • [Presentation] PP1はRIF1のエフェクターとして、Shieldinに先立って相同組換え修復の制御を行う2021

    • Author(s)
      磯部真也、平賀信一朗、長尾恒治、笹沼博之、Donaldson D. Anne、小布施力史
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Remarks] 切断されたDNAをつなぎ直す、細胞の初動対応を解明

    • URL

      https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210714_1

  • [Remarks] The path less traveled in DNA DSB repair

    • URL

      https://www.eurekalert.org/news-releases/478166

URL: 

Published: 2023-12-25  

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