研究課題
基盤研究(B)
DNAに損傷が起こると、損傷領域周辺のクロマチンがオープンな構造に再編され、修復因子複合体の形成を促進し、修復が終了したのちには元のクロマチン構造に戻すというモデルが提唱され、その現象やメカニズムの一端が明らかにされつつある。しかしながら、損傷チェックポイン トの下流において、クロマチンリモデリング複合体がどのようなしくみでチェックポイントや損傷部位・修復反応と連携しているのか不明な点が多い。本課題は、私たちが見出した新規ヘテロクロマチン因子とクロマチンリモデリング複合体との相互作用の機能が、DNA損傷応答のどのステップで、どのように働きかけているのか明らかにする。
DNAに損傷が起こると、損傷領域周辺のクロマチンがオープンな構造に再編され、修復因子複合体の形成を促進し、修復が終了したのちには元 のクロマチン構造に戻すというモデルが提唱され、その現象やメカニズムの一端が明らかにされつつある。しかしながら、損傷チェックポイントの下流において、クロマチンリモデリング複合体がどのようなしくみでチェックポイントや損傷部位・修復反応と連携しているのか不明な点が多い。本課題は、私たちが見出した新規ヘテロクロマチン因子とクロマチンリモデリング複合体との相互作用の機能が、修復反応のどのステップで、どのように働きかけているのか明らかにすることを目的としている。マウス細胞がもつ巨大なヘテロクロマチン領域（クロモセンター）にAHDC1は局在する。本年度は、クロモセンターにおけるDNA損傷修復について、解析を行う系の樹立を試みた。クロモセンターはセントロメア近傍の巨大な繰り返し配列（メジャーサテライト）に形成されることが知られている。メジャーサテライト特異的にDNA２本鎖切断を導入するために、CRISPR-Cas9を安定に発現する細胞を樹立した。この細胞に、メジャーサテライトに対するガイドRNA発現プラスミドを導入することにより、クロモセンター特異的に二本鎖切断が導入されていることがgamma-H2AXのシグナルにより確認された。また、CRISPR-Cas9を安定に発現する細胞に対して、AHDC1を欠失した細胞株を樹立することに成功した。
2: おおむね順調に進展している
今年度の成果として、マウスNIH3T3細胞において、巨大なヘテロクロマチン領域であるクロモセンター特異的に２本左切断を導入することができる細胞を樹立することができた。また、この細胞においてAHDC1を欠失した株を樹立することができた。これらの細胞株は、AHDC1のヘテロクロマチン領域での損傷応答にける機能を調べるために大変有用であるため。
今回立ち上げた、マウスNIH3T3細胞において、巨大なヘテロクロマチン領域であるクロモセンター特異的に２本鎖切断を導入することができる細胞株、この細胞を親株にAHDC1を欠失した細胞株を用いて、AHDC1が発現していない細胞におけるDNA損傷に対する影響を調べることが可能となった。また、それを踏まえて、前年度までに用意したクロマチンリモデリング因子との相互作用が著しく減退した変異AHDC1をAHDC1を欠失した細胞株に戻して解析することにより、AHDC1とクロマチンリモデリング因子との相互作用の意義を解明する。
すべて 2024 2023 2022
すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)
Structure
巻: 32 号: 3 ページ: 304-315.e5
10.1016/j.str.2023.12.001
Current Opinion in Cell Biology
巻: 85 ページ: 102250-102250
10.1016/j.ceb.2023.102250
Nature Structural & Molecular Biology
巻: Volume 30 Issue 8 号: 8 ページ: 1224-1237
10.1038/s41594-023-01052-1
Genetics in Medicine
巻: X 号: 7 ページ: 100861-100861
10.1016/j.gim.2023.100861
The Journal of Biochemistry
巻: online 号: 1 ページ: 33-46
10.1093/jb/mvad017
Nature Cell Biology
巻: 25 号: 1 ページ: 134-144
10.1038/s41556-022-01047-y
Commun Biol
巻: 5 号: 1 ページ: 1420-1420
10.1038/s42003-022-04369-7
Development
巻: 149 号: 15
10.1242/dev.200864
