DNA複製・修復、染色体分配におけるヒストン分子の動態

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21370075
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 関 政幸 東北大学, 大学院・薬学研究科, 准教授 (70202140)
• Keywords: クロマチン / ヒストン / DNA複製 / DNA修復 / 染色体分配 / ヒストンバリアント / 出芽酵母 / 点突然変異

Research Abstract

本年度の実績を下記に箇条書きする。
(1)ヒストンH3-K56のアセチル化による相同組換えの制御;ヒストンH3-K56A変異株において、姉妹染色分体間の組換え(SCR)の効率が著しく低下することを見いだした。この反応にはH3-K56のアセチル化に必要とされるヒストンシャペロンCIA/Asf1とヒストンアセチル化酵素Rtt109が要求された。さらに、H3-K56のアセチル化の下流で機能するRtt101-Mms1-Mms22ユビキチンリガーゼ複合体がこのSCRに必要だった。以上より、本研究で初めてH3-K56のアセチル化で制御される相同組換えの存在を明らかにし、それを報告した(Genes Cells 15,945-958,2010)。
(2)ヒストンシャペロンFACTによる複製フォークの進行制御;真核細胞のDNAは、ヒストン八量体に巻き付き、ヌクレオソーム構造をとる。そのため、DNA複製の際に、ヌクレオソーム構造の解体と再構成が必要となる。本研究ではヒストンシャペロンFACTに着目し、トリDT40細胞においてFACTの条件枯渇細胞を樹立し、解析した。その結果、FACTの枯渇はDNA複製の開始反応には影響を与えなかったが、フォークの進行の指標であるDNAファイバー上への核酸の取り込み能が著しく減弱させた。これは、FACTが複製フォークの進行を担うことを示唆した最初のエビデンスと考えられる。FACT以外のヒストンシャペロンCIA/Asf1の解析も着手しており、ヒストンシャペロン群によるクロマチンレベルのフォークの制御機構の全貌を最終年度に向けて解明していきたい。

Research Products

• [Journal Article] Oncogenicity of L-type amino-acid transporter 1 (LAT1) revealed by targeted gene disruption in chicken DT40 cells : LAT1 is a promising molecular target for human cancer therapy. (2011)
  • Author(s): Ohkawa, M., Ohno, Y., Masuko, K., Takeuchi, A., Suda, K., Kubo, A., kawahara, R., Okazaki, S., Tanaka, T., Saya, H., Seki, M., Enomoto, T., Yagi, H., Hashimoto, Y., Masuko, T.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. Volume: 406 Pages: 649-655
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The N-terminal region of RECQL4 lacking the helicase domain is both essential and sufficient for the viability of vertebrate cells. (2011)
  • Author(s): Abe, T., Yoshimura, A., Hosono, Y., Tada, S., Seki, M., Enomoto, T.
  • Journal Title: Biochim.Biophys.Acta Volume: 1813 Pages: 473-479
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Biphasic chromatin binding of histone chaperone FACT during eukaryotic chromatin DNA replication. (2011)
  • Author(s): Kundu, L.R., Seki, M., Watanabe, N., Murofushi, H., Furukohri, A., Waga, S., Score, A.J., Blow, J.J., Horikoshi, M., Enomoto, T., Tada, S.
  • Journal Title: Biochim.Biophys.Acta Volume: (未定,印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SOD1 is essential for the viability of DT40 cells and nuclear SOD1 functions as a guardian of genomic DNA. (2010)
  • Author(s): Inoue, E., Tano, K., Yoshii, H., Nakamura, J., Tada, S., Watanabe, M., Seki, M., Enomoto, T.
  • Journal Title: J.Nucleic Acid Volume: pii : 795946(電子媒体のみで頁の表記はない。)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chromatin dynamics mediated by histone modifiers and histone chape rones in post-replicative recombination. (2010)
  • Author(s): Endo, H., Kawashima, S., Sato, L., Lai, M.S., Enomoto, T., Seki, M., Horikoshi, M.
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 15 Pages: 945-958
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deregulated Cdc6 inhibits DNA replication and suppresses Cdc7-mediated phosphorylation of Mcm2-7 complex. (2010)
  • Author(s): Kundu, L.R., Kumata, Y., Kakusho, N., Watanabe, S., Furukohri, A., Waga, S., Seki, M., Masai, H., Enomoto, T., Tada S.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. Volume: 38 Pages: 5409-5418
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The nucleosome entry site regulates H3-K36me3 through the association of RNA polymerase II and Set2 on chromatin (2010)
  • Author(s): Hirohito Endo, Satoshi Kawashima, Tomonori Mitsuki, Takemi Enomoto, Masayuki Seki, Masami Horikoshi
  • Organizer: BMB2010(第33回分子生物会年会;第83回生化学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] Mechanistic models on eukaryotic gene regulation (2010)
  • Author(s): Yohei Hayashi, Lui Sato, Satoshi Kawashima, Yusuke Akai, Naruhiko Adachi, Ryo Natsume, Toshiya Senda, Masayuki Seki, Masami Horikoshi
  • Organizer: BMB2010(第33回分子生物会年会;第83回生化学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] In vivo analysis of histone variant exchange with H"B-H2A and H"B-Htzl fusion proteins (2010)
  • Author(s): Yu Nakahayashi, Lui Sato, Satoshi Kawashima, Gaku Ueno, Masayuki Seki, Masami Horikoshi
  • Organizer: BMB2010(第33回分子生物会年会;第83回生化学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] The N-terminal region of RECQL4 lacking the helicase domain in both essential and sufficient for the viability of vertebrate cells. (2010)
  • Author(s): 吉村明、阿部拓也、多田周右、関政幸、榎本武美
  • Organizer: BMB2010(第33回分子生物会年会;第83回生化学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸ボートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] SOD1枯渇細胞とPRDX1枯渇細胞の抗酸化剤に対する挙動の違い (2010)
  • Author(s): 樋口優人、井上絵里、田野恵三、吉村明、渡邉正巳、榎本武美、関政幸
  • Organizer: BMB2010(第33回分子生物会年会;第83回生化学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] Biphasic chromatin binding of histone chaperone FACT during eukaryotic chromatin DNA replication (2010)
  • Author(s): Lena R.Kundu, Masayuki Seki, Nanae Watanabe, Hiromu Murofushi, Asako Furukohri, Shou Waga, Alan J.Score, Julian J.Blow, Masami Horikoshi, Takemi Enomoto, Shusuke Tada
  • Organizer: BMB2010(第33回分子生物会年会;第83回生化学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] DNAヘリカーゼRECQL5のDNA組換え、修復における機能の解析 (2010)
  • Author(s): 細野嘉史、阿部拓也、石合正道、多田周右、武田俊一、高田穣、関政幸、榎本武美
  • Organizer: BMB2010(第33回分子生物会年会;第83回生化学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] ヒストンから迫るDNA介在反応制御機構 (2010)
  • Author(s): 関政幸
  • Organizer: BMB2010(第33回分子生物会年会;第83回生化学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] Analysis of novel histone chaperone Cdc45 interacting with histone H3-H4 (2010)
  • Author(s): Tatsuya Ohsumi, Takanori Hirano, Satoshi Kawashima, Gaku Ueno, Hiriki Kurihara, Takemi Enomoto, Masami Horikoshi, Masayuki Seki
  • Organizer: BMB2010(第33回分子生物会年会;第83回生化学会大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] ヒストンシャペロンFACTは複製フォークの進行を促す (2010)
  • Author(s): 江戸崇人、阿部拓也、細野嘉史、多田周右、堀越正美、榎本武美、関政幸
  • Organizer: 第49回日本薬学会東北支部大会
  • Place of Presentation: 奥羽大学薬学部
  • Year and Date: 2010-10-24