ゲノム切断修復におけるクロマチン構造の役割

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Coupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling
• Project/Area Number: 23131511
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 足立 典隆 横浜市立大学, 生命ナノシステム研究科, 教授 (30264675)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: ゲノム切断修復 / クロマチン構造 / 遺伝子ノックアウト

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、普遍的な細胞内クロマチン制御機構の解明を目指した「次世代DNA修復研究」の一環として、クロマチン構造変換・維持やDNA二本鎖切断修復に重要な役割を果たすヒト遺伝子のノックアウト細胞の作製と解析を行うことで、クロマチン構造（特にヘテロクロマチン形成や転写抑制）の変化が及ぼすゲノム安定性（特にDNA損傷/変異誘発率や反復配列の安定性）や二本鎖切断修復機構への影響を明らかすることを目標とした。まず、これまで開発してきたヒト遺伝子ノックアウト系を利用して、クロマチン構造維持に関わる因子（NAD+依存性脱アセチル化酵素、転写コリプレッサーKAP1、HP1等）の遺伝子破壊株の作製を進めた。さらに、これまでに作製したDNA二本鎖切断修復の変異株の表現型解析をさらに詳細に行った。その結果、各種NHEJ欠損株がそれぞれ異なる表現型を示すことや、53BP1とArtemisが共にNHEJ経路から他修復経路へのスイッチングに作用している可能性を示すことができた。また、作製した変異株における自発的DNA損傷の変化やHDAC阻害剤感受性についても解析を行った。さらに、トポイソメラーゼ阻害剤などの抗癌剤への感受性の変化を調べることで、変異株におけるDNA修復能の解析を行った。一方、ゲノム上のさまざまな部位にI-SceI認識部位を含む組換え基質を導入（ノックイン）した細胞株を作製していくための準備を進めた。これは、各細胞株のさまざまな部位に生じた二本鎖切断の修復効率やその特性を解析していく上で重要なツールとなる。また、こうした研究の過程においてヒトNalm-6細胞において遺伝子ターゲティング効率を最大100％にまで上昇させることに成功した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。