損傷クロマチンダイナミクスとTIP60複合体のアセチル化ネットワークの解明

• 研究課題/領域番号: 26281020
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 井倉 毅 京都大学, 放射線生物研究センター, 准教授 (70335686)
• 連携研究者: 松田 知成 京都大学, 工学研究科附属 流域圏総合環境質研究センター, 准教授 (50273488) ; 田代 聡 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (20243610)
• 研究協力者: 井倉 正枝
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
• キーワード: アセチル化 / ヒストンH2AX / TIP60 / リン酸化 / DNA損傷応答 / TIP60ヒストンアセチル化酵素複合体 / H2AX

研究成果の概要

本課題では、損傷領域におけるTIP60複合体によるアセチル化H2AXを介した損傷クロマチンダイナミクスが、リン酸化カスケードによるDNA損傷応答シグナルの活性化にどのような役割を持つのかを明らかにすることが目的である。H2AXのアセチル化とリン酸化は、共にDNA損傷のセンサー蛋白質であるNBS1の損傷クロマチンへの誘導には関与しないが、誘導後の損傷クロマチンでの維持機構には関しては異なった役割を持つ。すなわち、H2AXのリン酸化は、NBS1を損傷部位につなぎとめる役割を持ち、一方、H2AXのアセチル化は、損傷部位に集積したNBS1の非損傷部位への拡散を防ぐ役割があることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Xeroderma pigmentosum group C protein interacts with histones: regulation by acetylated states of histone H3. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kakumu E
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 3 号: 3 ページ: 310-327
  • DOI: 10.1111/gtc.12479
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Histone H4 lysine 20 acetylation is associated with gene repression in human cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kaimori, J. Y., Maehara, K., Hayashi-Takanaka, Y., Harada, A., Fukuda, M., Yamamoto, S., Ichimaru, N., Umehara, T., Yokoyama, S., Matsuda, R., Ikura, T., Nagao, K., Obuse, C., Nozaki, N., Takahara, S., Takao, T., Ohkawa, Y., Kimura, H., and Isaka, Y.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 24318-24318
  • DOI: 10.1038/srep24318
  • NAID: 120005770760
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Histone H2A T120 Phosphorylation Promotes Oncogenic Transformation via Upregulation of Cyclin D1. (2016)
  • 著者名/発表者名: Aihara H
  • 雑誌名: Mol. Cell. 巻: 64 号: 1 ページ: 176-188
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2016.09.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Coordinated regulation of TIP60 and PARP-1 in damaged chromatin dynamics. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikura M
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 巻: Epub ahead of print 号: 10 ページ: 1595-1607
  • DOI: 10.1128/mcb.01085-15
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Disruption of DNA Damage-Response by Propyl Gallate and 9-Aminoacridine (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S
  • 雑誌名: Toxicol. Sci. 巻: 150 号: 2 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1093/toxsci/kfw039
  • 査読あり
• [雑誌論文] SMARCAD1 is an ATP-dependent stimulator of nucleosomal H2A acetylation via CBP, resulting in transcriptional regulation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Doiguchi M
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 20179-20179
  • DOI: 10.1038/srep20179
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Epigenetic Regulation of the Blimp-1 Gene (Prdm1) in B Cells Involves Bach2 and Histone Deacetylase 3* (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H
  • 雑誌名: JBC 巻: 291 号: 12 ページ: 6316-6330
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.713842
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Acetylation of Histone H2AX at Lys 5 by the TIP60 Histone Acetyltransferase Complex Is Essential for the Dynamic Binding of NBS1 to Damaged Chromatin. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikura M
  • 雑誌名: Mol. cell. Biol. 巻: 35 号: 24 ページ: 4147-4157
  • DOI: 10.1128/mcb.00757-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear pyruvate kinase M2 complex serves as a transcriptional coactivator of arylhydrocarbon receptor. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shun Matsuda, Jun Adachi, Masaru Ihara, Nobuhiro Tanuma, Hiroshi Shima, Akira Kakizuka, Masae Ikura, Tsuyoshi Ikura, Tomonari Matsuda
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 44(2) 号: 2 ページ: 636-647
  • DOI: 10.1093/nar/gkv967
  • NAID: 120005818255
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural basis of a nucleosome containing histone H2A.B/H2A.Bbd that transiently associates with reorganized chromatin (2015)
  • 著者名/発表者名: Arimura Y
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 5 号: 1 ページ: 09628-09628
  • DOI: 10.1038/srep09628
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] hCAS/CSE1L regulates RAD51 distribution and focus formation for homologous recombinational repair (2015)
  • 著者名/発表者名: 1.Okimoto S, Sun J, Fukuto A, Horikoshi Y, Matsuda S, Matsuda T, Ikura M, Ikura T, Machida S, Kurumizaka H, Miyamoto Y, Oka M, Yoneda Y, Kiuchi Y, Tashiro S.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 20 号: 9 ページ: 681-94
  • DOI: 10.1111/gtc.12262
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Absolute quantification of acetylation and phosphorylation of the histone variant H2AX upon ionizing radiation reveals distinct cellular responses in two cancer cell lines (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S
  • 雑誌名: Radiat. Environ. Biophys. 巻: 54 号: 4 ページ: 403-411
  • DOI: 10.1007/s00411-015-0608-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] SUMOylation of xeroderma pigmentosum group C protein regulates DNA damage recognition during nucleotide excision repair (2015)
  • 著者名/発表者名: Akita M
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 5 号: 1 ページ: 10984-10984
  • DOI: 10.1038/srep10984
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Absolute quantification of γH2AX using liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, S., Ikura, T., Matsuda, T.
  • 雑誌名: Analytical and Bioanalytical Chemistry 巻: in press 号: 18 ページ: 5521-5527
  • DOI: 10.1007/s00216-015-8725-z
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulation of homologous recombinational repair by lamin B1 in radiation-induced DNA damage. (2015)
  • 著者名/発表者名: Liu NA
  • 雑誌名: FASEB J. 巻: 14 ページ: 265546-265546
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reorganization of Damaged Chromatin by the Exchange of Histone Variant H2A.Z-2. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishibuchi I
  • 雑誌名: Int J Radiat Oncol Biol Phys. 巻: 89 号: 4 ページ: 736-744
  • DOI: 10.1016/j.ijrobp.2014.03.031
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nap1 stimulates homologous recombination by RAD51 and RAD54 in higher-ordered chromatin containing histone H1. (2014)
  • 著者名/発表者名: Machida, S., Takaku, M., Ikura, M., Sun, J., Suzuki, H., Kobayashi, W., Kinomura, A., Osakabe, A., Tachiwana, H., Horikoshi, Y., Fukuto, A., Matsuda, R., Ura, K., Tashiro, S., Ikura, T., and Kurumizaka, H.
  • 雑誌名: Scientific Rep. 巻: 4 号: 1 ページ: 4863-4863
  • DOI: 10.1038/srep04863
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] FANCD2 Binds CtIP and Regulates DNA-End Resection during DNA Interstrand Crosslink Repair. (2014)
  • 著者名/発表者名: Unno J
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 7 号: 4 ページ: 1039-1047
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.04.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] タンパク質複合体解析の現状と今後への挑戦 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 岡崎フラグメント50周年シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2016-12-21
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノムストレス応答の多様性を数理的アプローチで理解する (2016)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] リンカーヒストンH1を含むクロマチンでの相同組換え反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 町田晋一
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] RAD51による相同組換え修復の制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀越保則
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] DNAチェックポイント因子Rad9の機能制御を担うCdk-Plk1依存的機構の意義 (2016)
  • 著者名/発表者名: 郡司 未佳
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] がん細胞で高頻度におこるヒストンH2B点変異体はヌクレオソーム構造および細胞増殖に影響を与える (2016)
  • 著者名/発表者名: 野田真美子
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] Molecular mechanism of etoposide induced 11q23 chromosome translocations. (2016)
  • 著者名/発表者名: 孫 継英
  • 学会等名: 日本放射線影響学会 第59回大会
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] がん研究入門コース1「がん研究におけるクロマチン生物学」 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-10-06
  • 招待講演
• [学会発表] DNA損傷応答におけるヒストンH2AX複合体モジュールのダイナミクス (2016)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] Molecular mechanism of etoposide induced 11q23 chromosome translocations. (2016)
  • 著者名/発表者名: Jiying Sun
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] クロマチンの動的変化に着目したゲノム損傷応答の多様性の理解 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 日本環境変異原学会・変異機構研究会・第29回 夏の学校
  • 発表場所: 京都府京北町
  • 年月日: 2016-09-10
  • 招待講演
• [学会発表] クロマチン制御から見たDNA 損傷応答研究の現状と今後の展望 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 東北大学加齢医学研究所セミナー
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2016-01-15
  • 招待講演
• [学会発表] DNA損傷応答における動的クロマチン平衡とその意義 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ヒストン化学修飾から見たDNA修復研究の展望 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] DNAチェックポイント因子Rad9の分解を促進するCdk-Plk1依存的機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 郡司未佳
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ピルビン酸キナーゼとピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体によるアセチルCoAの治産池消モデル (2015)
  • 著者名/発表者名: 松田俊
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学学会合同大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Involvement of a chromatin remodeling factor in chromosomal translocations (2015)
  • 著者名/発表者名: 孫継英
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会第88回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] アセチル化を介した損傷クロマチンダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 横浜市立大学生命医科学研究科セミナー
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2015-11-17
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular mechanism of etoposide induced 11q23 chromosome translocation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Jiying Sun
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会,
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2015-10-08
• [学会発表] The Role of Histone H2AX Dynamics in DNA Damage Responsehe Role of Histone H2AX Dynamics in DNA Damage Response (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Ikura
  • 学会等名: 第15回国際放射線研究会議（ICRR2015）
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] Acetylation-dependent positive feedback loop regulation in dynamic chromatin equilibrium (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Ikura
  • 学会等名: Institute for Protein Research (IPR) Seminar
  • 発表場所: 吹田市
  • 年月日: 2015-05-18
  • 招待講演
• [学会発表] Chromatin dynamics in DNA damage response (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Ikura
  • 学会等名: First DSV/CEA-RBC joint workshop
  • 発表場所: France
  • 年月日: 2015-04-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Histone H2AX dynamics coordinates DNA repair with chromatin reorganization (2015)
  • 著者名/発表者名: Masae Ikura
  • 学会等名: The 5th International Symposium of RIRBM, Hiroshima University
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] The coupling of epigenetic regulation with metabolism in cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Ikura
  • 学会等名: The 30th RBC-NIRS International Symposium "Frontier Radiation Biology, Now and In the future."
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2015-02-20 – 2015-02-21
  • 招待講演
• [学会発表] The role of the pyruvate kinase M2 (PKM2) in the Arylhydrocarbon Receptor-mediated Transcription (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Ikura
  • 学会等名: 5th meeting of the Asian Forum for chromatin and chromosome Biology
  • 発表場所: Bungalow, India.
  • 年月日: 2015-01-13 – 2015-01-19
  • 招待講演
• [学会発表] The role of histone H2AX dynamics in DNA damage response (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Ikura
  • 学会等名: The 4D Nucleome 2014
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-12-17 – 2014-12-20
• [学会発表] Nap1 is required for the homologous recombination reaction in higher-order chromatin containing histone H1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Machida
  • 学会等名: The 4D Nucleome 2014
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-12-17 – 2014-12-20
• [学会発表] Nap1は高次クロマチンでの相同組換えを促進する (2014)
  • 著者名/発表者名: 町田晋一
  • 学会等名: 第32回 染色体ワークショップ
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-17
• [学会発表] 翻訳後修飾を介した色素性乾皮症遺伝子産物の機能制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋田 真季
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] ＤＮＡ複製チェックポイント蛋白質Rad9は、PLK1依存的に分解をうける (2014)
  • 著者名/発表者名: 郡司 未佳
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 生細胞イメージングを用いたDNA損傷修復過程におけるヒストン修飾動態とクロマチン凝集の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大倉 健太
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] DNA損傷応答におけるヒストンアセチル化を介したクロマチン動的制御とその意義 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 平成26年度遺伝研研究会「クロマチンにおけるゲノムDNAの機能発現メカニズム」
  • 発表場所: 静岡県三島市
  • 年月日: 2014-10-30 – 2014-10-31
  • 招待講演
• [学会発表] Activation of the SUMO modification system is required for the accumulation of RAD51 at sites containing DNA damage (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Ikura
  • 学会等名: 第５回日米修復会議
  • 発表場所: 徳島県鳴門市
  • 年月日: 2014-10-28 – 2014-10-29
• [学会発表] DNA損傷応答におけるヒストンH2AX化学修飾の時空間的制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-16
  • 招待講演
• [学会発表] DNA損傷応答におけるポジティブフィードバック制御を介した高次クロマチン構造の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 神戸大学セミナー
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2014-06-04
  • 招待講演
• [学会発表] Chromatin dynamics in DNA damage response (2014)
  • 著者名/発表者名: Masae Ikura
  • 学会等名: IIAS Research Conference 2014 Chromatin decoding
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2014-05-12 – 2014-05-14
• [学会発表] DNA損傷初期応答におけるヒストンシグナルネットワークの解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井倉 毅
  • 学会等名: 新学術領域 ゲノム普遍的制御 第5回領域班会議
  • 発表場所: 徳島県鳴門市
  • 年月日: 2014-05-07 – 2014-05-09