| 研究課題/領域番号 |
19K12337
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| 研究機関 | 国立感染症研究所 |
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研究代表者 |
藤本 浩文 国立感染症研究所, 品質保証・管理部, 室長 (60373396)
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| 研究分担者 |
小池 学 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 重粒子線治療研究部, 上席研究員(定常) (70280740)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | Ku70 / 核移行シグナル (NLS) / Importin / 分子シミュレーション / アセチルリジン |
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| 研究実績の概要 |
電離放射線や代謝によって生じるDNA損傷のうちDNA二本鎖切断 (DSB)は最も重篤な損傷の一つである。KuはDSB末端を認識・結合し、DSB修復経路の一つであるnon-homologous end-joining (NHEJ)過程を開始するタンパク質であるが、そのサブユニットであるKu70はNHEJ過程における機能以外に様々な核内／核外の細胞機能に関与していることが報告されている。このような多機能性を発揮するためには、Ku70の細胞内局在を正確に制御する機構が不可欠であると予想されるが、そのメカニズムは明らかになっていない。
Ku70にはアセチル化されるリジン残基の候補が少なくとも8カ所あり、そのうち5カ所は核移行シグナル (NLS)と予想される領域に集中している。これらのリジン残基を擬似アセチル化リジンモデルとしてグルタミンに、擬似非アセチル化リジンモデルとしてアルギニンに置換したEFGP-Ku70融合タンパク質を培養細胞内で発現させKu70の局在を観察すると、野生型Ku70やKR置換体は細胞核に局在するのに対し、KQ置換体では核局在性が失われることが判明した。一方、Ku70NLSのリジン残基をアセチルリジンに置換したペプチド鎖を合成し、核輸送タンパク質であるImportin-αとの結合力をpull-down法、およびBLI（Bio-Layer Interferometry）法を用いて測定すると、野生型のKu70NLSやKR置換体と比較して、Importin-αとの結合力が有意に減少した。また、両手法から得られた測定値は、分子シミュレーションによって推定された両分子間の結合力と強く相関していることも確認された。これらの結果から、Ku70の核移行がKu70NLS中のリジン残基のアセチル化によって制御されている可能性が示唆された。本年度は以上の結果をまとめ、論文を投稿した。
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