| 研究課題/領域番号 |
20K12177
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
安田 武嗣 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主幹研究員 (60332269)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | アセチル化 / 脱アセチル化 / DNA修復 / 量子効果 |
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| 研究実績の概要 |
RAD52のアセチル化に依存して作用する新規因子を発見した。この因子をsiRNAでノックダウンすると、RAD52が関与する相同組換え（HR）修復と１本鎖アニーリング(SSA)修復の二つのDNA二本鎖切断（DSB）修復経路が阻害された。そこで、HR修復やSSA修復を細胞内で調べることができるレポーターカセットが組み込まれている細胞を用いて、この因子の作用部位に変異を入れたRAD52変異体をCRISPR-Cas9によるゲノム編集でノックインした細胞を作製した。これらの細胞を用いたDSB修復のレポーターアッセイにより、このRAD52変異体では、DSB修復が阻害された。さらに、細胞染色の実験により、新規因子は、RAD52のように、放射線照射によって生じたDSB部位に集積することを明らかにした。これらの実験結果から、新規因子がDSB修復に関わることを明らかにした。
SIRT３によるRAD52の脱アセチル化反応に量子効果が関わることを、精製タンパク質を用いた生化学実験によって明らかにした。SIRT3によるRAD52の脱アセチル化は、相同組換え（HR）修復に必要であることを明らかにしているが、この生化学実験に対応する細胞内のDSB修復についても、量子効果の影響を検出した。
SSA修復において、対合するDNA領域にミスマッチが存在する場合の影響について解明するために、SSA修復のレポーターアッセイの配列において、様々な量のミスマッチを含むレポーターカセットを作製した。このレポーターカセットをHEK293細胞に組み込んだ細胞を作製して、これを用いたSSA修復のレポーターアッセイを行った、その結果、どの程度のミスマッチがあってもSSA修復が起こるのかを解明した。また、この反応に、RAD52が関わることを示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
RAD52のアセチル化に依存して作用する新規因子について、DSB修復に関わる様々な結果を得ることができた。コロナの影響で、初年度にほとんど実験ができなかったために、一部の実験計画が遅れている。しかし、脱アセチル化とDSB修復に関して、量子効果が関わるという研究計画以上の新たな発見があった。したがって、総合的には、順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
新規因子を介したRAD52のDSB修復のメカニズムについて、精製タンパク質を用いて、生化学的、構造生物学的に解明する。アセチル化を介した細胞生死制御機構についての研究を進める。今回発見した量子生命現象に関する細胞への影響をさらに調べる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
初年度に、コロナウイルスの影響による在宅勤務の影響で、実験に使用できなかった予算を繰り越した。繰り越した予算を含めて、今年度も緊急事態宣言の影響で、次年度に繰り越す予算が生じた。使用計画としては、今後の研究の推進方策に記載した研究計画の実験に必要な物や、研究成果を論文掲載に受理された場合の掲載費用に使用する。
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