| 研究課題/領域番号 |
20K22621
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0701:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
松本 翔太 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (10880643)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | DNA修復 / クロマチン / ヌクレオチド除去修復 / 紫外線 / ヌクレオソーム / XPC / 色素性乾皮症 / クライオ電子顕微鏡 / NER / Cryo-EM / DDB / chromatin / nucleosome |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生物のゲノムは紫外線などにより絶えず損傷を受けており、これらの損傷を取り除くことはゲノムの安定性維持に非常に重要である。本研究では最先端の低温電子顕微鏡（Cryo-EM）を使用して紫外線に対するDNA修復機構の全容を解明することを目指す。ほ乳類においてDNAは通常ヒストンに巻き付いたクロマチンと呼ばれる構造体として存在しているが、これまでクロマチン上のDNA修復機構については不明な点が多く残されていた。そこで本研究では、クロマチンを対象とした紫外線修復機構の全容を、近年発達してきた新たなツールであるCryo-EMを駆使して明らかにしていく。
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| 研究成果の概要 |
我々のDNAは紫外線や電離放射線、活性酸素種などにより常に損傷を受けている。生物はこのようなDNA損傷を絶えず修復することで、DNAの安定性を維持している。この機構はDNA修復機構と呼ばれ、DNA修復機構の破綻はさまざまな疾病の原因となることがわかっている。特に損傷を認識する機能を持つXPCタンパク質は紫外線による修復機構の開始に必須であり、XPCの異常は色素性乾皮症の原因となることが報告されている。本研究ではこのXPCの損傷認識機能が、DNAがとり得る三次元構造によって大きく影響を受けることを見出した。この結果により、DNA修復は特定のDNA領域の修復を優先的に行っている可能性が考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
DNA修復機構の中でも紫外線損傷の修復はヌクレオチド除去修復（NER）というメカニズムによって取り除かれる。色素性乾皮症やコケイン症候群などの遺伝病は、NERが欠損することにより引き起こされることが明らかになっている。そのため、NERにおいて損傷認識タンパク質がどのように細胞内のDNA損傷を見つけ、修復するかの詳細なメカニズムを解明することで、これらの病気の原因となるメカニズムを理解することが可能となる。ひいては、このような症例を持つ患者に対して、症状を緩和する防御策や治療法の提供に寄与することが期待でき、本研究結果の学術的意義や社会的意義は大きいと考えられる。
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