2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヌクレオソームにおける紫外線DNA損傷の収納と認識の分子機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Coupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling |
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| Project/Area Number |
25131720
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
越阪部 晃永 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (70632107)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | クロマチン / 紫外線損傷 / ヌクレオチド除去修復 / ヒストン / 6-4光産物 / ヌクレオソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、紫外線損傷を受けたDNAのクロマチン収容機構および認識機構を明らかにすることである。遺伝情報の担体であるゲノムDNAは、様々な内外的な要因によって損傷を受けることが知られている。特に、隣接するピリミジン残基が架橋されるシクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)や6-4光産物などの塩基損傷は、紫外線によって導入されることが知られている。生物において、これらの紫外線塩基損傷は生体内で必須の各反応機構の妨げとなるため、ヌクレオチド除去修復経路によって修復される。一方、真核生物のゲノムDNAはヌクレオソームを基本単位としたクロマチンを形成し、細胞核内に収納される。従って、紫外線による塩基損傷の導入やその修復はクロマチン上で行われると考えられる。しかし、紫外線によって損傷を受けた塩基がどのようにしてクロマチンに収納され、ヌクレオチド除去修復関連因子によって認識・修復されるかは未だ不明であった。そこで本研究では、特定の位置に6-4光産物を導入したDNAを用いてヌクレオソームを試験管内で再構成し、X線結晶構造解析および損傷認識タンパク質を用いた生化学的解析によって上述の問題の解明を目指した。6-4光産物をヒストン側および溶媒側に配置したヌクレオソームのX線結晶構造解析の結果、導入した6-4光産物が相補鎖と塩基対を形成できないために導入した損傷箇所のDNAが大きく揺らいでいることを2種類のヌクレオソームに共通して見出した。次に、紫外線損傷認識タンパク質UV-DDBを用いてヌクレオソーム中の6-4光産物の認識機構を生化学的に解析した。その結果、UV-DDBは導入された損傷塩基の向きに依存せずに、6-4光産物の導入によって生じた不安定な塩基対の揺らぎを認識することが明らかになった。これらの成果について、研究代表者が第一著者として論文投稿中である。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Nap1 stimulates homologous recombination by RAD51 and RAD54 in higher-ordered chromatin containing histone H1.2014
Author(s)
Machida S., Takaku M., Ikura M., Sun J., Suzuki H., Kobayashi W., Kinomura A., Osakabe A., Tachiwana H., Horikoshi Y., Fukuto A., Matsuda R., Ura K., Tashiro S., Ikura T., Kurumizaka H.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6
Pages: 4863
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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