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2019 年度 実績報告書

放射光円二色性分光によるヒストンのDNA損傷誘起「異常構造」形成過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K12825
研究機関広島大学

研究代表者

泉 雄大  広島大学, 放射光科学研究センター, 助教 (20595772)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードDNA損傷応答 / ヒストン / 円二色性 / 翻訳後修飾
研究実績の概要

代表者らはこれまで、細胞にX線を照射しDNA損傷を与えた場合、細胞核内でDNAが巻き付いているヒストンタンパク質の構造が変化することを明らかにし(Izumi et al., 2015, 2016, 2017)、また、その構造変化がDNA損傷修復中に施される翻訳後修飾によって生じている可能性がある(Izumi et al., 2018a, b, c)ことを報告してきた。令和元年度は、放射線以外のストレスに対して、同様の変化が生じるのかどうかを確かめた。具体的には、細胞を加熱した後にヒストンタンパク質H2A-H2Bを抽出し、放射光円二色性分光法を用いてその二次構造を調査した。
加熱した細胞由来のH2A-H2Bは、非加熱細胞由来のそれとは異なる構造をとることが示された。また、興味深いことに、加熱細胞由来のH2A-H2Bの構造は非加熱細胞由来のH2A-H2Bを加熱した場合とも異なっており、単純な熱変性とは異なる構造変化が細胞内で生じていることが示唆された。したがって、細胞を加熱した場合に生じる構造変化は、熱ストレスに抵抗するための何らかの細胞機能と関わっている可能性が考えられる。加えて、熱ストレスに誘起される構造変化は、放射線照射で誘起されるそれと同様の機構で生じている可能性が考えられる。現在、これらの研究成果をまとめた論文を準備中である。
本課題実施期間の成果として、英文査読付き論文を3報出版した。そのうちの1報については、プレスリリースを行い、科学新聞に掲載された(H29年12月22日)。また、英文および邦文の査読付き総説が各1報(共に依頼執筆)、英文書籍(分担・依頼執筆)が1冊出版された。加えて、4件の招待講演(内、2件は国際学会)と9件の学会発表を行った。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structural Alterations of Histone Proteins in DNA-Damaged Cells Revealed by Synchrotron Radiation Circular Dichroism Spectroscopy: A New Piece of the DNA-Damage-Response Puzzle2019

    • 著者名/発表者名
      Izumi Yudai
    • 雑誌名

      Quantum Beam Science

      巻: 3 ページ: 23~23

    • DOI

      10.3390/qubs3040023

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 放射光円二色性分光によるK4メチル化ヒストンH3の構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      泉 雄大、松尾 光一
    • 学会等名
      第33回日本放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
  • [学会発表] 円偏光放射光を利用した量子生命科学研究2019

    • 著者名/発表者名
      泉 雄大
    • 学会等名
      量子生命科学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural changes of histone protein in DNA-damaged cells revealed by synchrotron radiation circular dichroism spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yudai Izumi
    • 学会等名
      The 2019 Korean-Japanese Student Workshop Pusan National University & Hiroshima University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Secondary structure analysis of histone H2A-H2B proteins extracted from heated cells using circular dichroism spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yudai Izumi and Koichi Matsuo
    • 学会等名
      3rd QST International Symposium “Quantum Life Science”
    • 国際学会
  • [学会発表] エピジェネティクス研究への放射光・量子ビームの利用2019

    • 著者名/発表者名
      泉 雄大
    • 学会等名
      第25回HiSOR研究会 小型放射光リングによる多彩な量子ビームの発生と応用
  • [学会発表] 放射光円二色性分光によるK4/K9メチル化ヒストンH3の構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      泉 雄大、松尾 光一
    • 学会等名
      第13回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [図書] Secondary structures of histone H3 proteins with unmethylated and methylated lysine-4 and -9 residues: Characterization using circular dichroism spectroscopy, In S. Jurga and J. Barciszewski (Eds.), The DNA, RNA, and Histone Methylomes2019

    • 著者名/発表者名
      Yudai Izumi
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      Springer
  • [備考] 広島大学 研究者総覧

    • URL

      http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.138c038a163e3911520e17560c007669.html

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公開日: 2021-01-27  

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