2021 Fiscal Year Research-status Report
化学触媒ツールの開発を基軸としたヒストン修飾とDNA修復の相関解明
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19KK0179
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山次 健三 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (30646807)
川島 茂裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任准教授 (40508115)
藤村 亜紀子 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任研究員 (80793091)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | DNA修復 / エピゲノム修復 / アシル化触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝情報を司り生命の根幹をなすDNAは、複製ミスや紫外線などの環境要因により常に損傷の危険にさらされている。損傷を受けたDNAは老化、疾病、癌などの原因となるため、損傷DNAを適切に修復することは、生物が健康を維持するために極めて重要である。DNAの修復に関わる個々の酵素の働きについては理解が進められてきたが、DNAの周辺環境、すなわち染色体の高次構造やそれに多大な影響を与えるヒストンの翻訳後修飾とDNA修復機構との関連性は明らかにされていない。これは、特定の位置に特定の損傷DNAおよびヒストン翻訳後修飾を持つポリヌクレオソームを調製する技術が存在しないからである。本研究では、申請者らの「ポリヌクレオソームの特定の位置に特定のヒストン翻訳後修飾を導入する化学触媒技術」と米国Texas A&M大学Sczepanski教授の「特定の位置に特定の損傷DNAを持つポリヌクレオソームを調製する技術」を融合し、ヒストン翻訳後修飾とDNA修復機構の関連性を明らかにする。本共同研究で確立する技術は、転写や複製などDNAを足場とする生命活動とヒストン翻訳後修飾の関係性を明らかにする基盤技術となることが期待される。
2021年度は10月以降に先方の研究室を訪問し、米国で主に研究を進めた。DNAの特定の配列を認識するPIPを化学触媒に結合し、標的のリジン残基をアシル化する条件を見いだした。さらに特定のリジン残基にアシル化を導入したヌクレオソームを用いて、DNA修復の実験を開始した。その結果、アシル化されたものと同じヌクレオソーム周りにDNA損傷があるときには、修復が促進されることを見いだした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
コロナウイルス感染症のために中断を余儀なくされていたが、10月以降に渡米が可能となり、研究が格段に進捗した。
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| Strategy for Future Research Activity |
オリゴヌクレオソームを用いて、ヒストン修飾位置とDNA修復効率の相関を調べて行く。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルス感染症のため、一時、渡米することができず、米国でしかできない実験を実施できなかった。
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