ＤＮＡ損傷時のユビキチン修飾による高次クロマチン構造の動的制御

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Coupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling
• Project/Area Number: 23131516
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 白井 温子 独立行政法人理化学研究所, 眞貝細胞記憶研究室, 研究員 (60525575)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: ユビキチン化 / ヘテロクロマチン / DNA損傷 / Cul4

Outline of Annual Research Achievements

分裂酵母のヘテロクロマチン関連タンパク質であるRik1は、Cul4ユビキチンリガーゼと複合体を形成し、UV損傷修復に関わるDDB1と構造的によく似たタンパク質であることから、ヘテロクロマチン構造の形成ばかりでなく、その領域の損傷修復にも重要な役割を果たしていることが推測される。そのため、本研究では、Cul4ユビキチンリガーゼ複合体によってユビキチン化修飾されるタンパク質を同定するため、まず自身が以前に構築したGST-Ub法を応用し、ユビキチン化修飾を受けるヘテロクロマチン因子のスクリーニングを行った。その結果、ヘテロクロマチン関連因子59種類のうち、25種類のタンパク質のユビキチン化を見出した。さらに、本年度はこれらのユビキチン化タンパク質の中からCul4ユビキチンリガーゼの構成因子をコードするrik1やclr4を破壊した約200株を作製し、Cul4ユビキチンリガーゼによってユビキチン化されるタンパク質の同定を行った結果、2種類のタンパク質を基質の候補として見出した。そのうちの一つがヘテロクロマチンタンパク質HP1/Swi6である。HP1はDNA損傷に応じてリン酸化されることやDNA損傷部位にリクルートされることが報告されているが、その機構に関しては現在に至るまで不明なままである。解析の結果、Swi6はユビキチン化修飾ではなく、SUMO化修飾されている可能性が示唆され、このSwi6のSUMO化がCul4ユビキチンリガーゼ複合体によって直接的もしくは間接的に制御されている可能性を見出した。

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。