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我々は、ゲノムストレス応答においてTIP60ヒストンアセチル化酵素によるヒストンH2AXのアセチル化が、ポリADPリボシル化酵素PARP-1の活性を制御していること、さらにPARP-1の基質であるNADを合成する酵素NADS1が、DNA損傷部位にTIP60のアセチル化活性依存的に局在することを明らかにしている。本研究課題では、これらの知見をもとにTIP60とPARP-1の連携によるゲノムストレス応答ネットワークの全貌の解明に取り組んだ。まず、NADS1が、実際にゲノム損傷領域に局在することをクロマチン免疫沈降法により検証し、NADS1が、TIP60によるH2AXのアセチル化に依存して局在することを示すことに成功した。またH2AXのアセチル化とNADSのDNA損傷部位での共局在をPLA法により確認した。TIP60によるH2AXのアセチル化は、H2AXの交換反応を促すことを以前に我々は報告しているが、今回の結果からTIP60によるアセチル化を介したH2AXの交換反応が、NADS1をDNA損傷部位に集積させていることが窺える。一方、NADS1のノックダウン細胞では、PARP-1のDNA損傷部位におけるダイナミクスが阻害されると共に、H2AXの交換反応も抑制される。これらの結果によりNADS1のDNA損傷部位への局在化によるPARP-1の活性制御とそれに伴うアセチル化を介したH2AXの交換反応との間で互いにフィードバック制御の関係が存在することが示唆され、この制御が相同組換え修復を促すことが明らかになった。また既存のゲノムストレス応答シグナルであるH2AXのリン酸化シグナルとTIP60-PARP-1の連携シグナルとの関係は、アセチル化シグナルを阻害するとリン酸化シグナルが補完的に亢進することが明らかになり、互いに相互補完的な関係にあることが示された。
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