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2013 Fiscal Year Research-status Report

クロマチンDNAにおけるDNA修復機構の蛍光1分子イメージング

Research Project

Project/Area Number 24570182
Research InstitutionThe Graduate School for the Creation of New Photonics Industries

Principal Investigator

横田 浩章  光産業創成大学院大学, 光産業創成研究科, 准教授 (90415547)

KeywordsDNA損傷・修復 / タンパク質 / 核酸の構造 / 動態 / 機能
Research Abstract

地球上の生物にとってDNA複製・修復・組換えは、種の遺伝的連続性と多様性を保証するための根源的な分子機構である。特にゲノムの安定性を保つには、厳密なDNA複製機構に加えて、DNAに絶え間なく生じる様々な偶発的損傷を修復する機構が必要である。特に高頻度で発生する塩基損傷を対象とする除去修復機構は原核生物から真核生物まで広く保存されており、その欠損は発がん、神経変性、早期老化など、様々な病態の発現につながる。これまで、除去修復機構に関与する数々のタンパク質が同定され、詳細な生化学的解析に基づいて反応機構のモデルが提唱されている。一方、様々なタンパク質分子が実際にどのように相互作用しながら、長大なゲノムDNAに発生した損傷を効率よく、かつ確実に見つけ出して修復するのか、そのダイナミクスについては不明な点が多く残されている。
そこで、本研究では、真核生物(ヒト)のDNA修復において機能する各修復タンパク質がクロマチンDNAとどのように相互作用し、またそれらが協同的に損傷部位を認識し修復開始するのかを明らかにすることを目的とした。
平成25年度は、ヒトDNA修復タンパク質の蛍光標識の改良、部位特異的損傷DNA基質作製のためのλファージベクターへのDNAオリゴの挿入条件検討、非損傷あるいは損傷DNA上でのDNA修復タンパク質1分子の結合・解離・1次元拡散運動ダイナミクスの長時間イメージングを行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成25年度中の2回の所属先変更による異動に伴う実験系の撤去・実験機材の移動・実験系の設置に相当の時間を要したため。

Strategy for Future Research Activity

これまで行ってきたDNA修復タンパク質の蛍光標識、DNA修復タンパク質の非損傷DNA上での1分子ダイナミクスのイメージングを継続する。また、部位特異的に損傷を挿入した基質DNA、ヌクレオソームDNAでも同様に実験を行う。さらに、複数のDNA修復タンパク質の1分子ダイナミクスの同時観察を行う。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成25年度中の2回の所属先変更による異動に伴う実験系の撤去・実験機材の移動・実験系の設置に相当の時間を要したため。
次年度に全額使用する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Optically detected magnetic resonance of nanodiamonds in vivo; Implementation of selective imaging and fast sampling2014

    • Author(s)
      Yoshinari, Y., Mori, S., Igarashi, R., Sugi, T., Yokota, H., Ikeda, K., Sumiya, H., Mori, I., Tochio, H., Harada, Y., Shirakawa, M.
    • Journal Title

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      Volume: - Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction and characterization of Cy3- or Cy5-conjugated hairpin pyrrole /imidazole polyamide binding to DNA in the nucleosome2013

    • Author(s)
      Han, Y.-W., Tsunaka, Y., Yokota, H., Matsumoto, T., Kashiwazaki, G., Morinaga, H., Hashiya, K., Bando, T., Sugiyama, H., Harada, Y.
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: 2 Pages: 297-306

    • DOI

      10.1039/C3BM60202H

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 哺乳類ヌクレオチド除去修復タンパク質XPCの1分子イメージング:DNA上での1次元自由拡散運動の観察2013

    • Author(s)
      横田浩章, 戸根大輔, 韓龍雲, 原田慶恵, 菅澤薫
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] Single-molecule direct visualization of the mammalian nucleotide excision repair protein XPC2013

    • Author(s)
      Yokota, H., Tone, D., Han, Y.-W., Sugasawa, K. Harada, Y.
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] タンパク質の1 分子動態計測 ~1 分子直視と1 分子顕微鏡開発~

    • Author(s)
      横田浩章
    • Organizer
      浜松ホトニクスシステム事業部 セミナー
    • Place of Presentation
      浜松ホトニクスシステム事業部
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質の1 分子動態計測 ~1 分子直視と1 分子顕微鏡開発

    • Author(s)
      横田浩章
    • Organizer
      浜松ホトニクス中央研究所 講演会
    • Place of Presentation
      浜松ホトニクス中央研究所
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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