2020 Fiscal Year Research-status Report
非ヒストンタンパク質のアセチル化修飾が引き金となって誘導される細胞生存制御機構
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20K12177
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
安田 武嗣 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線障害治療研究部, 主幹研究員(定常) (60332269)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アセチル化 / 脱アセチル化 / DNA修復 / DNA損傷応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SIRT2やSIRT3の脱アセチル化酵素は、ゲノムの安定維持に関わるが、そのメカニズムは不明であった。SIRT2とSIRT3がDNA二重鎖切断（DSB）部位に集まること、またその部位でアセチル化されたRAD52がSIRT2/SIRT3によって脱アセチル化されることを見つけていたことから、SIRT2とSIRT3がDSB修復に関わるのかどうかについて調べた。I-SceIによる細胞内の特異的配列で誘導されたDSB部位が修復されることにより GFPが発現するレポーター細胞を用いて、相同組換え（HR）、１本鎖DNAアニーリング（SSA）、非相同末端結合（NHEJ）の３種類のDSB修復経路について調べた。その結果、SIRT2とSIRT3は、これら３つの修復経路の中で、HR修復に関わっていた。SIRT2あるいはSIRT3をノックダウンするとHR修復が阻害されたが、これはHR修復に必要なRAD51タンパク質のDSB部位への集積が阻害されるためであった。様々な実験結果から、このRAD51に対する影響は、SIRT2/SIRT3によるRAD52の脱アセチル化とは関係無いメカニズムで起こっていると考えられた。RAD51は、DSB切断末端が削られて生じた１本鎖DNAに結合する。RAD51が結合する前に、この１本鎖DNAにはRPAが結合することから、SIRT2とSIRT3のノックダウンよるRPAの局在への影響を調べた。SIRT2あるいはSIRT3のノックダウンにより、DSB末端のプロセッシングに関わるMRE11のノックダウンと同様に、RPA複合体のサブユニットであるRPA1のDSB部位への局在が抑制された。これらの結果から、SIRT2とSIRT3のノックダウンによりDSB末端のリセクションの阻害が示唆され、SIRT2とSIRT3はDSB末端のリセクション関わる因子の活性に関わる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍による緊急事態宣言よる自粛により、研究室での実験ができない時期が長かったため、計画していた予定が大きく遅れてしまった。しかしながら、在宅での仕事により、SIRT2とSIRT3がHR修復に関わるという内容の論文を執筆して発表することができた。この論文のreviseのための実験により、予想以上の新たな発見をすることができたため、実験計画はやや遅れているが、一定の成果を上げることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
DNA損傷による細胞の生存に関わるタンパク質について、アセチル化されるリジンをアセチル化されないがリジンと同様に正の電化をもつアルギニンや、アセチル化類似変異として用いられているグルタミンに全て置換したタンパク質を精製している。これらの精製タンパク質を用いた試験管内の生化学反応によって、アセチル化の役割を明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍による自粛により、研究費を使用することができなくなったため
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