クロマチン修飾を介した細胞老化の分子機構を解明する

• 研究課題/領域番号: 21689010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 島田 緑 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (60444981)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 28,080千円 (直接経費: 21,600千円、間接経費: 6,480千円); 2010年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円); 2009年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
• キーワード: 細胞周期 / DNA損傷 / チェックポイント / クロマチン

研究概要

私はDNA損傷後のヒストン修飾の変化に着目し、さまざまな修飾の中でヒストンH3-Threonine11(H3-T11)のリン酸化の減少とE2Fターゲット遺伝子の転写抑制との間に相関があることを見出した。さらに、H3-T11を脱リン酸化酵素PP1が脱リン酸化すること、(2)Chk1がE2F1およびGCN5と相互作用し、DNA損傷後これらの相互作用は減少すること、(3)Chk1-GCN5複合体にかわってPP1-HDAC-pRB複合体がE2F1ターゲット遺伝子のプロモーター領域にリクルートされること、(4)DNA損傷後Cdk1の阻害によるPP1の脱リン酸化が減少し活性化されること、を見出した。以上の結果から転写の活性化に必要なヒストン修飾を担うChk1-GCN5複合体がDNA損傷後はPP1-HDAC複合体に置き換わり、転写が抑制される可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] PP1γ is a phosphatase responsible for dephosphorylation of histone H3 at threonine 11 after DNA damage. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimada M, Haruta M, Niida H, Sawamoto K, Nakanishi M.
  • 雑誌名: EMBO Rep. 11 ページ: 883-889
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative functions of Chk1 and Chk2 reduce tumor susceptibility in vivo. (2010)
  • 著者名/発表者名: Niida H, Murata K, Shimada M, Ogawa K, Ohta K, Suzuki K, Fujigaki H, Khaw AK, Banerjee B, Hande P, Miyamoto T, Miyoshi I, Shirai T, Motoyama N, Delhase M, Appella E, Nakanishi M.
  • 雑誌名: EMBO J. 29 ページ: 3558-3570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms of dNTP supply that play an essential role in maintaining genome integrity in eukaryotic cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Niida H, Shimada M, Murakami H, Nakanishi M.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 101 ページ: 2505-2509
  • NAID: 10027834110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential role of Tip60-dependent recruitment of ribonucleotide reductase at DNA damage sites in DNA repair during G1 phase. (2010)
  • 著者名/発表者名: Niida H, Katsuno Y, Sengoku M, Shimada M, Yukawa M, Ikura M, Ikura T, Kohno K, Shima H, Suzuki H, Tashiro S, Nakanishi M.
  • 雑誌名: Genes and Dev. 24 ページ: 333-338
  • NAID: 130007000033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of origin firing program in mammals through Chk1-cyclin A/Cdk1 axis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi M, Katsuno Y, Niida H, Murakami H, Shimada M.
  • 雑誌名: Chromosomal Res. 18 ページ: 103-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] PP1γ is a phosphatase responsible for dephosphorylation of histone H3 at threonine 11 after DNA damage. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimada M, et al
  • 雑誌名: EMBO Rep. 巻: 11 ページ: 883-889
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative functions of Chk1 and Chk2 reduce tumor susceptibility in vivo (2010)
  • 著者名/発表者名: Niida H, et al
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 29 ページ: 3558-3570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms of dNTP supply that play an essential role in maintaining genome integrity in eukaryotic cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Niida H, et al
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 101 ページ: 2505-2509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chkl-cyclin A/Cdkl axis regulates origin firing programs in mammals (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi M, et al
  • 雑誌名: Chromosome Research. 18 ページ: 103-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA damage responses in skin biology-Implications in tumor prevention and aging acceleration. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi M, Niida H, Murakami H, Shimada M.
  • 雑誌名: J Dermatol Sci.2009 56 ページ: 76-81
  • NAID: 10025560903
  • 査読あり
• [雑誌論文] Casein kinase II is required for the spindle assembly checkpoint by regulating Mad2p in fission yeast. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shimada M, Yamamoto A, Murakami-Tonami Y, Nakanishi M, Yoshida T, Aiba H, Murakami H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 388 ページ: 529-532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclin A-Cdk1 regulates the origin firing program in mammalian cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsuno Y, Suzuki A, Sugimura K, Okumura K, Zineldeen DH, Shimada M, Niida H, Mizuno T, Hanaoka F, Nakanishi M.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 106 ページ: 3184-3189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ptpcd-1 is a novel cell cycle related phosphatase that regulates centriole duplication and cytokinesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Zineldeen DH, Shimada M, Niida H, Katsuno Y, Nakanishi M.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 380 ページ: 460-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Casein kinase II is required for the spindle assembly checkpoint by regulating Mad2p in fission yeast (2009)
  • 著者名/発表者名: Shimada M, et al
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 388 ページ: 529-532
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA damage responses in skin biology ; implications in tumor prevention and aging acceleration. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi M, et al
  • 雑誌名: Journal of dermatological science 56 ページ: 76-81
  • 査読あり
• [学会発表] Histone binary switch mediated by Chk1-HAT and PP1-HDAC regulates DNA damage induced transcriptional repression (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimada M
  • 学会等名: The 20^<th> Hot Spring Harbor Symposium in Japan
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2010-08-20
• [学会発表] Histone binary switch mediated by Chk1-HAT and PP1-HDAC regulates DNA damage induced transcriptional repression (2010)
  • 著者名/発表者名: Midori Shimada
  • 学会等名: The 20^<th> Hot Spring Harbor Symposium in Japan
  • 発表場所: 福岡(The Luigans Spa&Resort)
  • 年月日: 2010-08-20
• [学会発表] Histone binary switch mediated by Chkl-HAT and PPl-HDAC regulates DNA damage-induced transcriptional repression (2009)
  • 著者名/発表者名: Midori Shimada
  • 学会等名: 4th international workshop on cell regulation in division and arrest
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2009-12-02
• [図書] 細胞老化とチェックポイント(細胞周期フロンティア) (2010)
  • 著者名/発表者名: 島田緑、中西真
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 細胞周期フロンティア(細胞老化とチェックポイント) (2010)
  • 著者名/発表者名: 島田緑、中西真
  • 出版者: 共立出版
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.med.nagoya-cu.ac.jp/w3med/research/reports/results/001.html