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2020 年度 実績報告書

ヌクレオチド除去修復におけるゲノムDNA損傷認識の高次制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H06307
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)

研究分担者 岩井 成憲  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (10168544)
研究期間 (年度) 2016-05-31 – 2021-03-31
キーワード遺伝子 / 蛋白質 / DNA損傷認識 / ヌクレオチド除去修復 / 色素性乾皮症
研究実績の概要

ヌクレオチド除去修復(NER)のDNA損傷認識を制御するヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の役割と分子機構について、詳細な解析を進めた。クラスI HDACに属するHDAC1及びHDAC2が、色素性乾皮症C群(XPC)タンパク質のDNA損傷部位へのリクルートの促進において重複した機能を持つこと、HDAC1/2の活性化因子として知られるMTA(metastasis-associated)タンパク質ファミリーがHDAC1/2とともにDNA損傷部位にリクルートされ、ヒストン脱アセチル化の誘導に関わることを示した。さらに、LacO-LacRテザリング系を利用することで、局所的なヒストン脱アセチル化がDNA損傷非依存的なXPCのリクルートに十分であることが明らかになった。このことは、ヒストン修飾を介したXPCの細胞内局在及びNERの人為的制御につながる可能性がある画期的な知見である。これまでに、XPCの中央部に存在する天然変性領域がヒストンH3のN末端テールと相互作用し、ヒストンのアセチル化によってこの相互作用が著しく減弱すること、この天然変性領域の欠失によってXPCのDNA損傷部位へのリクルートやNER活性が低下することがわかっている。高アセチル化状態のクロマチン領域でDNA損傷が発生した場合、1)HDAC及びMTAのリクルートとヒストンの脱アセチル化、2)非アセチル化ヒストンとの相互作用を介したXPCのリクルート、3)DNA損傷部位周辺における局所的なXPCの濃度上昇、が引き起こされることでXPCがDNA損傷に遭遇する確率が高まり、効率的なNERの開始につながるのではないかと考えている。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Catholic University of Louvain(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      Catholic University of Louvain
  • [雑誌論文] Histone deacetylation regulates nucleotide excision repair through an interaction with the XPC protein2022

    • 著者名/発表者名
      Kusakabe M, Kakumu E, Kurihara F, Tsuchida K, Maeda T, Tada H, Kusao K, Kato A, Yasuda T, Matsuda T, Nakao M, Yokoi M, Sakai W, Sugasawa K
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 ページ: 104040

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104040

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional impacts of the ubiquitin?proteasome system on DNA damage recognition in global genome nucleotide excision repair2020

    • 著者名/発表者名
      Sakai W, Yuasa-Sunagawa M, Kusakabe M, Kishimoto A, Matsui T, Kaneko Y, Akagi J, Huyghe N, Ikura M, Ikura T, Hanaoka F, Yokoi M, Sugasawa K
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 19704

    • DOI

      10.1038/s41598-020-76898-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ヌクレオチド除去修復の損傷認識を補助するクロマチン構造変換機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      前田拓海、日下部将之、菅澤 薫
    • 学会等名
      日本遺伝学会第93回大会
  • [学会発表] 紫外線誘発DNA損傷の効率的な認識と修復を保障するヒストン修飾の役割2021

    • 著者名/発表者名
      日下部将之、各務恵理菜、栗原文佳、槌田千輝、多田遥人、前田拓海、菅澤 薫
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第64回大会
  • [学会発表] ヌクレオチド除去修復におけるDNA損傷認識を制御するクロマチンダイナミクス2021

    • 著者名/発表者名
      日下部将之、各務恵理菜、栗原文佳、槌田千輝、多田遥人、横井雅幸、酒井 恒、菅澤 薫
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
  • [学会発表] ヒストン脱アセチル化はヌクレオチド除去修復におけるDNA損傷認識を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      槌田千輝、日下部将之、各務恵理菜、栗原文佳、多田遥人、前田拓海、横井雅幸、酒井 恒、菅澤 薫
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] ヌクレオチド除去修復の損傷認識を促進するクロマチン構造変換因子の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      前田拓海、日下部将之、横井雅幸、酒井 恒、菅澤 薫
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] ヒストン脱アセチル化による紫外線誘発DNA損傷認識の制御2021

    • 著者名/発表者名
      槌田千輝、日下部将之、各務恵理菜、栗原文佳、多田遥人、前田拓海、横井雅幸、酒井 恒、菅澤 薫
    • 学会等名
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] 色素性乾皮症C群タンパク質によるDNA損傷認識を制御するクロマチン動態2021

    • 著者名/発表者名
      前田拓海、日下部将之、横井雅幸、酒井 恒、菅澤 薫
    • 学会等名
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] 色素性乾皮症タンパク質による紫外線誘発DNA損傷認識の生体内制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      菅澤 薫
    • 学会等名
      日本遺伝学会第92回大会
  • [学会発表] A new regulatory mechanism of chromatin dynamics triggered by DNA damage recognition protein DDB22020

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto S, Cavadini S, Bunker RD, Grand RS, Yamamoto J, Schubeler D, Iwai S, Sugasawa K, Kurumizaka H, Thoma NH
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
  • [備考] 神戸大学バイオシグナル総合研究センター・菅澤研究室ホームページ

    • URL

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

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公開日: 2022-12-28  

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