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意義を明らかにすることを目的とした。ヒトHCT116細胞を用いて、昨年度までにAHDC1のC末端側にクロマチンリモデリング複合体が相互作用することを明らかにした。また、AHDC1にはHDAC（ヒストン脱アセチル化酵素）複合体が相互作用することをこれまでに明らかにしている。本年度は、AHDC1のどの領域にHDACが結合するのかを探索した。AHDC1の全長を４分割してHDACとの相互作用を部位の探索を試みたが、どの断片にもHDACが結合し、複数の相互作用部位が存在することが明らかとなった。AHDC1およびクロマチンリモデリング複合体のノックアウト変異細胞においてX線によるDNA損傷を導入すると、クロマチンリモデリング複合体変異では損傷応答が著しく減退しているが、AHDC1変異では野生型と同様に正常な損傷応答が観察された。一方で、ある種のDNA損傷を誘発する薬剤やX線照射による感受性を解析したところ、クロマチンリモデリング複合体変異と同様にAHDC1変異はある種のDNA損傷に対して感受性が上昇した。このことは、クロマチンリモデリング複合体はDNA損傷に対してゲノム上の多くの場所で機能するが、AHDC1はリピート配列などの限られた領域におけるDNA損傷に機能していることが示唆された。
2: おおむね順調に進展している
ヒト細胞を用いてAHDC１の機能配列の解析が完了し、AHDC1ノックアウト細胞、相互作用因子ノックアウト細胞について、DNA損傷に対する影響をヒト細胞で評価できた。これらの知見は、マウス細胞における巨大なリピート配列上でのAHDC1の損傷応答に対する機能機序を明らかにするにあたって有用であるから。
ヒト細胞を用いたAHDC1のドメイン解析の結果をもとに、マウス細胞を用いて、AHDC1が機能する巨大なリピート配列上でのDNA損傷について、昨年までに開発した系などを用いて、DNA損傷とそれに対する応答を切り分けて解析を進める。
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Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects
巻: 1869 号: 6 ページ: 130790-130790
10.1016/j.bbagen.2025.130790
The Journal of Biochemistry
巻: 177 号: 4 ページ: 273-286
10.1093/jb/mvae095
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
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
