2023 年度研究成果報告書

化学修飾を利用した二本鎖切断によるクロマチンの動的変化解析

研究課題

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研究課題/領域番号	21K14751
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
研究機関	名古屋大学
研究代表者	橋谷文貴名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助教 (30846423)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	DNA光切断 / DNA二本鎖切断 / ニトロベンジル光保護基
研究成果の概要	本研究は光照射によりヌクレオソーム上のDNAに二本鎖切断を誘導し、その挙動の確認を試みるものである。二本鎖切断は致命的なDNA損傷の一つであり細胞内でこれが起こった場合、直ちにDNA複製が停止し修復系が働くことが知られている。本研究ではこれについて詳細に調べるため、独自に開発した光切断修飾DNAを用いて任意のタイミングでDNA二本鎖切断を起こし修復の様子を観察した。2’位にセレノ基とニトロベンジル基修飾を施すことで光切断DNAの合成を達成し、細胞内における鎖切断を確認した。
自由記述の分野	ケミカルバイオロジー
研究成果の学術的意義や社会的意義	DNA二本鎖切断は最も致命的なDNA損傷であり細胞死や発癌につながることが知られている。二本鎖切断が起こると周辺にヒストンバリアントであるH2A.Xがリン酸化されたγH2A.Xがマーカーとして集積することはわかっているものの、詳しい集積メカニズムは不明である。詳細な研究を行うためには任意のタイミングで二本鎖切断を起こせるin vitro実験系の構築が求められており、本研究では化学修飾DNAを用いることでこれを達成した。また細胞をもちいたin vivoにおいても光切断の導入が可能でありDNA安定性、修復系の検討に応用可能な技術であると言える。