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クロマチン動構造を介したDNA損傷修復制御の分子基盤

公募研究

研究領域動的クロマチン構造と機能
研究課題/領域番号 16H01311
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関神戸大学

研究代表者

菅澤 薫  神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 教授 (70202124)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード遺伝子 / 蛋白質 / ヌクレオチド除去修復 / XPC / ヒストン
研究実績の概要

前年度までに、ヌクレオチド除去修復(NER)の損傷認識因子であるXPCタンパク質が、マウス細胞において自身のDNA結合活性及びヒストンH3K9me3修飾に依存せずに、pericentric heterochromatin(PHC)に局在することを明らかにした。この細胞に局所紫外線照射を行うと損傷領域とPHCが重なる部位でXPCが特に強く集積すること、またNERにおいてXPCの下流で働く基本転写因子TFIIHやXPAが通常はPHCには局在しないのに対し、局所紫外線照射領域内のPHCでは局在が見られたことから、PHCがNERにおいて何らかの積極的な役割を担っている可能性が示唆された。損傷領域がヘテロクロマチン様構造を形成する、もしくはDNA損傷部位がヘテロクロマチン領域に移動して修復されるといったまったく新しいモデルを検証するため、蛍光タンパク質を融合したヒストンを安定発現するマウス細胞株を作製し、紫外線照射に伴うクロマチン構造の動態解析を進めている。
一方、XPCがヒストンと直接相互作用し、特にヒストンH3のアセチル化がXPCとの相互作用を負に制御すること、また局所紫外線照射を行った細胞の免疫蛍光染色の結果から、H3K27ac等のアセチル化ヒストンが損傷領域から積極的に排除されている可能性が示唆されていた。マウス細胞におけるXPCの局在と合わせ、細胞内におけるXPCの局在が特に非アセチル化ヒストンH3との相互作用によって制御されている可能性を考えて、クロマチン免疫沈降シーケンス(ChIP-seq)法を用いた解析を領域内共同研究により行った。ヒト肺癌由来A549細胞を用いたChIP-seq解析の結果から、ゲノムワイドなXPCの分布と遺伝子密度との関連を示唆する興味深い結果を得た。遺伝子発現の有無やさまざまなヒストン修飾とXPCの局在との関係について、さらに詳細な解析を行っている。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Fred Hutchinson Cancer Research Center/University of Washington(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Friedrich Miescher Institute(スイス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Mutations at multiple CDK phosphorylation consensus sites on Cdt2 increase the affinity of CRL4Cdt2 for PCNA and its ubiquitination activity in S phase.2018

    • 著者名/発表者名
      Nukina K, Hayashi A, Shiomi Y, Sugasawa K, Ohtsubo M, Nishitani H.
    • 雑誌名

      Genes Cells.

      巻: 23 号: 3 ページ: 200-213

    • DOI

      10.1111/gtc.12563

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thymine DNA glycosylase modulates the DNA damage response and gene expression by base excision repair-dependent and -independent mechanisms2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohumi Nakamura, Kouichi Murakami, Haruto Tada, Yoshihiko Uehara, Jumpei Nogami, Kazumitsu Maehara, Yasuyuki Ohkawa, Hisato Saitoh, Hideo Nishitani, Tetsuya Ono, Ryotaro Nishi, Masayuki Yokoi, Wataru Sakai, and Kaoru Sugasawa
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 22 号: 4 ページ: 392-405

    • DOI

      10.1111/gtc.12481

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] DGCR8 Mediates Repair of UV-Induced DNA Damage Independently of RNA Processing.2017

    • 著者名/発表者名
      Philamer C. Calses, Kiranjit K. Dhillon, Nyka Tucker, Yong Chi, Jen-wei Huang, Masaoki Kawasumi, Paul Nghiem, Yemin Wang, Bruce E. Clurman, Celine Jacquemont, Philip R. Gafken, Kaoru Sugasawa, Masafumi Saijo, Toshiyasu Taniguchi
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 19 号: 1 ページ: 162-174

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.03.021

    • NAID

      120006360182

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polymorphism of apyrimidinic DNA structures in the nucleosome.2017

    • 著者名/発表者名
      Osakabe, A., Arimura, Y., Matsumoto, S., Horikoshi, N., Sugasawa, K., Kurumizaka, H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 41783-41783

    • DOI

      10.1038/srep41783

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [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

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms of DNA damage recognition for mammalian nucleotide excision repair.2016

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa, K.
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 44 ページ: 110-117

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2016.05.015

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Coordinated DNA damage recognition by xeroderma pigmentosum gene products.2018

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa Kaoru
    • 学会等名
      International Meeting on RECQ Helicases and Related Diseases 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヌクレオチド除去修復におけるDNA損傷認識の高次制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      菅澤 薫
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Interaction of DNA damage recognition factors with chromatin.2017

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa Kaoru
    • 学会等名
      6th US-Japan DNA Repair Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chromatin dynamics regulating DNA damage recognition of nucleotide excision repair.2017

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa Kaoru
    • 学会等名
      12th International Conference and 5th Asian Congress on Environmental Mutagens
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanism and regulation of DNA damage recognition in nucleotide excision repair.2017

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa Kaoru
    • 学会等名
      2nd Biosignal Research Center International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヌクレオチド除去修復とエピゲノム制御のクロストーク2017

    • 著者名/発表者名
      加藤安佳梨、各務恵理菜、中西正哉、日下部将之、栗原文佳、酒井 恒、菅澤 薫
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヌクレオチド除去修復における損傷認識機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      多田遥人、大西優貴、岩井成憲、菅澤 薫
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Interaction of DNA damage recognition factors with the chromatin structure.2017

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa, K.
    • 学会等名
      Japan-Swiss Symposium: Chromatin Structure and Dynamics
    • 発表場所
      スイス、バーゼル
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DNA損傷認識を制御するクロマチン構造動態2016

    • 著者名/発表者名
      各務恵理菜、中西正哉、酒井 恒、足立直子、齋藤尚亮、森 俊雄、木村 宏、胡桃坂仁志、菅澤 薫
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヌクレオチド除去修復のDNA損傷認識とその制御の分子基盤2016

    • 著者名/発表者名
      菅澤 薫、多田遥人、大西優貴、岩井成憲、胡桃坂仁志、酒井 恒
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DNA damage recognition mechanism for mammalian nucleotide excision repair.2016

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa, K.
    • 学会等名
      KSBMB International Conference 2016
    • 発表場所
      韓国、ソウル
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dissection of the DNA damage recognition machinery in mammalian nucleotide excision repair.2016

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa, K.
    • 学会等名
      Conference: Responses to DNA Damage:from Molecule to Disease
    • 発表場所
      オランダ、エグモント・アーン・ゼー
    • 年月日
      2016-04-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 神戸大学バイオシグナル総合研究センター 菅澤研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/brce-sugasawa/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 神戸大学バイオシグナル総合研究センター・菅澤研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/brce-sugasawa/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-02-28  

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