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2014 年度 実績報告書

DNA損傷初期応答のヒストンシグナルネットワークの解明

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 22131004
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)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワードヒストンH2AX / TIP60ヒストンアセチル化酵素複合体 / アセチル化 / 高次クロマチン構造変換 / H2AX交換反応 / ヒストンシャペロン / クロマチン構造変換因子
研究実績の概要

本課題では、放射線などの障害によりDNA損傷領域のクロマチンからTIP60ヒストンアセチル化酵素複合体によって放出されるヒストンH2AXの分子機構とその意義について解析を行い、H2AXの放出が、がん抑制シグナルとして働く可能性を探ることが目的である。これまでの成果として、ヒストンH2AXおよびTIP60複合体の構成因子をMS解析を行うことにより、TIP60と協調して働く、ヒストンシャペロン、クロマチン構造変換因子、リボシル化酵素などを同定した。生化学的的解析によりこれら同定した因子の中でTIP60と直接結合するクロマチン構造変換因子を見出した。バイオイメージング解析によりこれらクロマチン構造変換因子のクロマチンへの結合と離脱が、TIP60によるH2AXのアセチル化によって制御されていることが明らかになった。このTIP60とクロマチン構造変換因子との連携による損傷クロマチン上での動的な変化は、損傷領域でのヒストンのアセチル化の亢進を促し、高次クロマチン構造変換を引き起こすことが示された。特にこのTIP60とクロマチン構造変換因子との連携は、細胞周期のS期で特異的に活発になり、S期での相同組換え修復に関与することが明らかになった。このように本年度の目標であったDNA損傷領域でのクロマチン構造変換にTIP60によるH2AXのアセチル化とH2AXの放出(交換反応)が深く関与することが示され、DNA修復経路の選択にもTIP60のH2AXのアセチル化に伴う高次クロマチン構造変換が大きく貢献することが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 5件)

  • [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

    • 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 ページ: 736-744

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2014.03.031.

    • 査読あり
  • [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
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 4 ページ: 4863

    • DOI

      10.1038/srep04863

    • 査読あり
  • [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 ページ: 1039-1047

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2014.04.005.

    • 査読あり
  • [学会発表] Histone H2AX dynamics coordinates DNA repair with chromatin reorganization2015

    • 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 cancer2015

    • 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 Transcription2015

    • 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 response2014

    • 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 H12014

    • 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 damage2014

    • 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 response2014

    • 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

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公開日: 2016-06-01  

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