2023 Fiscal Year Annual Research 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
| Project/Area Number |
19KK0179
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
|
|---|
| 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山次 健三 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (30646807) [Withdrawn]
川島 茂裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 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藤村 亜紀子 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任研究員 (80793091) [Withdrawn]
山梨 祐輝 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (40979150)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2024-03-31
|
| Keywords | 触媒 / DNA修復 / エピジェネティク修飾 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ヒストンはヌクレオソームを構成する主要なタンパク質であり、その翻訳後修飾はDNAの塩基除去修復（BER）などの様々な生物学的過程に関与している。これまでに、特定のリジン残基がアセチル化されたモノヌクレオソームを再構成することで、ヒストンH3のアセチル化がBERに関与していること、また各残基のアセチル化がBERに与える影響が異なることが示されており、ヒストンアセチル化はBERにおいて重要な働きをしていることが示唆されている。しかし、生体内のクロマチンはポリヌクレオソームであり、モノヌクレオソームとポリヌクレオソームではBERの速度が異なることが知られている。また、ポリヌクレオソームにおいては、DNA損傷部位とアセチル化部位が同一ヌクレオソーム内に存在している場合と、異なるヌクレオソームに存在している場合が考えられる。そこで本研究では、BERにおけるヒストンアセチル化の機能を詳細に解明するために、DNA損傷部位とアセチル化部位をポリヌクレオソームに位置選択的に導入する系を構築することを目指した。アセチル化導入法としては、当研究室で開発した配列特異的にDNAに結合するヒストンアセチル化触媒PIP-BAHAを用いた。また、DNA損傷部位導入法としては、Sczepanski教授が開発したPlug and Play法を用いた。
テトラヌクレオソームを用いて触媒反応後のアセチル化リジン残基をLC-MS/MSで定量解析した結果、アセチル化は触媒結合配列を持つヌクレオソームのH3K36およびH3K56に主に入っていることがわかった。このテトラヌクレオソームに対し、H3K56Ac有無によるdU除去の効率差を評価した。その結果、H3K56Acを導入したヌクレオソームはUDG/APE1によるdU除去修復の効率が高まることおよびdU位置によるH3K56Acが異なる効果を有することを明らかにできた。
|
Research Products
(4 results)
