Crosstalk between translesion DNA synthesis and chromatin remodelling related to the arrest and resumption of replication

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K12163
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 63020:Radiation influence-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Yokoi Masayuki 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 准教授 (00322701)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 損傷乗り越えDNA合成 / クロマチン構造変換因子 / 脱ユビキチン化酵素 / 阻害剤

Outline of Final Research Achievements

The efficient translesion DNA synthesis (TLS) is important for the resumption of stalled DNA replication reaction at the site of DNA damage. In order to deepen our understanding of the regulatory mechanism(s) of TLS on chromatin, this research focused on POLH, a major TLS polymerase and its posttranslational modification in response to DNA damage. As the results, USP11, one of ubiquitin-specific peptidase, might be involved in the stability of POLH at the beginning of S phase. And, chromatin remodeling factors SMARCAD1 and CHD9 are required for efficient recruitment of POLH to the damaged site. Furthermore, some small chemical compounds were identified as candidates for the POLH-specific inhibitor. These findings are novel and will lead to further development of research.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

DNAにおける代謝反応の理解には、クロマチン構造との関わりを明らかにすることが重要である。転写や修復に比べて、クロマチンにおけるDNA複製とりわけTLSの制御はほとんど明らかにされていない。本研究の成果として、脱ユビキチン化酵素USP11やクロマチン構造変換因子がクロマチンの損傷部位へのPOLHのリクルートに関わる可能性を見出したことは、DNA損傷による複製の停止と再開を制御する機構を理解する足がかりとして重要である。また、DNAを標的とした抗がん剤の効果を減弱しうるTLS経路を標的とした創薬は、世界的に注目されていることから、POLHの阻害物質の同定は、同分野の発展に貢献しうる成果である。