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2014 年度 実績報告書

コアヒストンから迫る新規クロマチン構造変換機構の同定

計画研究

研究領域ゲノム複製・修復・転写のカップリングと普遍的なクロマチン構造変換機構
研究課題/領域番号 22131002
研究機関東北薬科大学

研究代表者

関 政幸  東北薬科大学, 薬学部, 教授 (70202140)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2016-03-31
キーワードヌクレオソーム / ヒストンバリアント / ヒストン / 転写 / DNA複製 / DNA修復 / 染色体分配
研究実績の概要

真核細胞の核内で起こる全てのDNA介在反応過程において、ヌクレオソーム(ヒストン八量体にDNAが巻き付いたもの)構造はダイナミックに変換せざるをえない。本研究では、ヒストンの個々の残基にアラニン置換を導入した網羅的な酵母ヒストン点突然変異ライブラリーを用い、様々な核内反応時のヒストンの役割の解明を目指した。
本領域開始時より、DNA修復( genes Cells 15, 945-958, 2010)、染色体分配(EMBO J. 30, 3353-3367, 2011)、転写伸長(Genes Cells 17, 65-81, 2012)におけるヒストン残基の新規な役割について報告し、成果をあげてきた。一方、新規発想に基づく連結ヒストン法(Functional analysis of linker-mediated complex [FALC] strategy) の開発を成功させ、特に連結されたヒストンH2Bに関し、その機能解析を実現化した(Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 111, 699-704, 2014)。以上を踏まえ、本領域最終年度で、1)相同組換えに関わるヒストンの役割解明と、2)FALC法の脊椎動物細胞への応用に焦点を絞り解析した。
解析の結果、ヒストンH2Aの Acidic patchの残基に点変異が導入されると、DNA二重鎖切断の端からDNAを削る効率が低下し、それが1本鎖部分への Rad51(組換え酵素)の結合量の低下を誘起させ、ひいては相同組換え能そのものの低下に繋がることが示唆された。一方、FALC法のニワトリDT40細胞への適用では、酵母連結ヒストンの H2B部位に導入された点変異と同様の効果が、ニワトリ連結ヒストン H2B部位への点変異でも観察されたことから、H2Bの遺伝学的機能解析が世界で初めて脊椎動物細胞で成されたこととなった。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] WRNIP1 functions upstream of DNA Polymerase η in the UV-induced DNA damage response.2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura, A., Kobayashi. Y., Tada, S., Seki, M., Enomoto, T.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 452 ページ: 48-52

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrc.2014.08.043.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tipin Functions in the Protection against Topoisomerase I Inhibitor.2014

    • 著者名/発表者名
      Hosono, Y., Abe, T., Higuchi, M., Kajii, K., Sakuraba, S., Tada, S., Enomoto, T., and Seki, M.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 289 ページ: 11374-11384

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M113.531707.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tumor suppressor RecQL5 controls recombination induced by DNA crosslinking agents.2014

    • 著者名/発表者名
      Hosono, Y., Abe, T., Ishiai, M., Islam, M.N., Arakawa, H., Wang, W., Takeda, S., Ishii, Y., Takata, M., Seki, M., and Enomoto, T.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta.

      巻: 1843 ページ: 1002-1012

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbamcr.2014.01.005.

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Roles of common subunits within distinct multisubunit complexes.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakabayashi, Y., Kawashima, S., Enomoto, T., Seki, M., and Horikoshi, M.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA.

      巻: 47 ページ: 699-704

    • DOI

      doi: 10.1073/pnas.1316433111.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 相同組換えに関わるヒストン残基2015

    • 著者名/発表者名
      関 政幸
    • 学会等名
      日本薬学会135年会
    • 発表場所
      神戸学院大・兵庫医療大
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • 招待講演
  • [学会発表] WRNIP1のC末領域がPolη破壊株のUV感受性の制御に関与する2015

    • 著者名/発表者名
      吉村 明、榊原達也、多田周右、関 政幸、榎本武美
    • 学会等名
      日本薬学会135年会
    • 発表場所
      神戸学院大・兵庫医療大
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [学会発表] Cdt1の新生鎖伸長抑制作用に関与する機能領域の検討2015

    • 著者名/発表者名
      中崎祐太、牛田摩理、津山 崇、関 政幸、榎本武美、多田周右
    • 学会等名
      日本薬学会135年会
    • 発表場所
      神戸学院大・兵庫医療大
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [学会発表] Cdt1によるDNA複製抑制作用に関する各種欠失変異体を用いた解析2014

    • 著者名/発表者名
      中崎祐太、牛田摩理、津山崇、関政幸、榎本武美、多田周右
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] Tipin functions in the protection against topoisomerase inhibitors2014

    • 著者名/発表者名
      Tipin functions in the protection against topoisomerase inhibitors Yoshifumi Hosono, Takuya Abe, Kosa Kajii, Shusuke Tada, Takeme Enomoto, Masayuki Seki
    • 学会等名
      5th US-Japan DNA Repair Meeting
    • 発表場所
      グランドエクシブ鳴門(徳島県鳴門市)
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒストンH2AあるいはそのバリアントH2A.Zの機能に必要なヒストンH2B残基2014

    • 著者名/発表者名
      関政幸
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 招待講演
  • [学会発表] コアヒストンによるDNA修復経路選択機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      設樂誉、松川千秋、中林悠、堀越正美、関政幸
    • 学会等名
      第53回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      いわき明星大学(福島県)
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-05

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公開日: 2017-01-06  

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