化学触媒ツールの開発を基軸としたヒストン修飾とDNA修復の相関解明
| Project/Area Number |
19KK0179
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山次 健三 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (30646807)
川島 茂裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任准教授 (40508115)
藤村 亜紀子 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任研究員 (80793091)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | DNA修復 / エピゲノム修飾 / ヒストンアシル化 / アシル化触媒 / 触媒 / ヒストン / 染色体 / アシル化 |
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| Outline of Research at the Start |
遺伝情報を司るDNAは、環境要因などにより常に損傷の危険にさらされている。損傷を受けたDNAは老化、疾病などの原因となるため、損傷DNAを適切に修復することは、健康を維持するために重要である。DNAの修復に関わる個々の酵素の働きについては理解が進められてきたが、染色体の高次構造やそれに影響を与えるヒストンの翻訳後修飾とDNA修復機構と の関連性は明らかにされていない。本研究では、我々のヒストン翻訳後修飾導入技術と、米国Texas A&M大学Sczepanski教授の特定損傷DNA調製技術を融合し、ヒストン翻訳後修飾とDNA修復機構の関連性を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝情報を司り生命の根幹をなすDNAは、複製ミスや紫外線などの環境要因により常に損傷の危険にさらされている。損傷を受けたDNAは老化、疾病、癌などの原因となるため、損傷DNAを適切に修復することは、生物が健康を維持するために極めて重要である。DNAの修復に関わる個々の酵素の働きについては理解が進められてきたが、DNAの周辺環境、すなわち染色体の高次構造やそれに多大な影響を与えるヒストンの翻訳後修飾とDNA修復機構との関連性は明らかにされていない。これは、特定の位置に特定の損傷DNAおよびヒストン翻訳後修飾を持つポリヌクレオソームを調製する技術が存在しないからである。本研究では、申請者らの「ポリヌクレオソームの特定の位置に特定のヒストン翻訳後修飾を導入する化学触媒技術」と米国Texas A&M大学Sczepanski教授の「特定の位置に特定の損傷DNAを持つポリヌクレオソームを調製する技術」を融合し、ヒストン翻訳後修飾とDNA修復機構の関連性を明らかにする。本共同研究で確立する技術は、転写や複製などDNAを足場とする生命活動とヒストン翻訳後修飾の関係性を明らかにする基盤技術となることが期待される。
本年度は、世界的なコロナウイルスの感染拡大を受けて、お互いが行き来しての共同研究は全く行えなかった。その一方で、定期的にウエブを使った会議をおこない、また実験材料は郵送などにより、研究はほぼ順調に進捗したと言える。すなわち、東大でplug-and-play法により我々のヒストンアシル化触媒を位置を定めて組み込んだDNA鎖を調製した。これをTexas A＆Mに郵送し、米国でこのDNAをヒストンに巻いて結合させたヌクレオソームを調製し、これを東大に郵送してもらい、アセチル化の検討をおこなっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナウイルスの影響下に往来が制限されている中で、できることはすべてやっていると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
Plug-and-playで導入した化学触媒を用いて、狙ったリジン残基のアシル化修飾を試みる。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Synthetic hyperacetylation of nucleosomal histones2020
Author(s)
Kajino Hidetoshi、Nagatani Tomomi、Oi Miku、Kujirai Tomoya、Kurumizaka Hitoshi、Nishiyama Atsuya、Nakanishi Makoto、Yamatsugu Kenzo、Kawashima Shigehiro A.、Kanai Motomu
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Journal Title
RSC Chemical Biology
Volume: 1
Pages: 56-59
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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