Relationships between histone epigenetic modifications and DNA damage repair

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19KK0179
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kanai Motomu 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) ; 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) ; 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 / ヒストン / DNA / DNA修復 / エピジェネティクス

Outline of Final Research Achievements

We established a method to introduce acylation modification to specific lysine residues of histones in a tetrameric nucleosome. We selectively acetylated two types of lysine residues on the same nucleosome as the dT→dU mutation, and investigated the effect on DNA repair. As a result, we found that the DNA repair rate changed depending on the relative positions of the mutation and the acetylation modification.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

DNA損傷修復は、さまざまな疾患に関連する重要な生物学プロセスであり、ヒストンのエピジェネティックな構造修飾がその効率に関連している。しかしながら、実際の染色体の構成ユニットである高次構造を持つオリゴヌクレオソームを用いて、これを検証することは、従来の技術では限定的であった。今回確立した技術は、日本側が開発した化学触媒と米国側が開発した酵素法を組み合わせたもので、今後、多くのヌクレオソーム関連研究に発展的に応用されていくものと期待される。