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2021 年度 実施状況報告書

DNA損傷修復ドメイン形成における核骨格タンパク質の役割

研究課題

研究課題/領域番号 21K15017
研究機関広島大学

研究代表者

衣笠 泰葉  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (60852118)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードクロマチン / ラミン / 核構造 / DNA損傷
研究実績の概要

核内に局在する様々なタンパク質の中でも、ラミンなどの核骨格タンパク質と呼ばれるタンパク質群が存在する。これらは核の物理的な核構造の維持に加えて、様々なタンパク質や染色体領域との相互作用を通じてダイナミックな機能制御を行う役割も担っている。核膜直下の恒常的なヘテロクロマチン構造形成など、ある程度機能が解明されつつある一方で、環境の変化などに対応した動的な制御機構、特に核膜直下に限らない核全体に及ぼす影響については未知の部分が多い。本研究では、DNA二本鎖切断(DSB)によって形成されるDNA修復ドメインの形成過程における核骨格タンパク質の役割に着目している。
以前の研究にて、ラミンB1がDSBの相同組換え修復に重要なリコンビナーゼRad51と結合し、Rad51の安定性、及びRad51フォーカスの形成に寄与していることを見出していたため、本年度はラミンB1とRad51の結合メカニズムについて生化学的解析とイメージングを用いた細胞生物学的解析の二方向から解析を行った。ラミンB1とRad51の結合は、DNA損傷を引き起こしていない正常細胞でも確認されたが、この結合は非常に弱く、核膜直下にみられるような堅牢な構造ではなく、動的な構造体を形成していることが示唆された。また、予想に反してDNA損傷下においてもその結合力は変わらなかったため、DNA修復ドメインの維持機構は間接的な作用であるか、あるいはDNA修復ドメイン自体が非常に動的な構造体であると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初予定していたラミンB1とRad51の結合の性質については解析が進んだが、弱い結合のため解析が難しく、その先の解析がやや難航している。

今後の研究の推進方策

今後は予定通りのラミンB1とRad51の結合メカニズムの解析を進めるとともに、Rad51フォーカス形成機構をラミン以外にも視点を広げた解析を行う。さらに、放射線以外にも細胞やDNAにダメージを及ぼすファクターについて、ラミンによる核構造や核内ドメインの制御メカニズムを解析する。

次年度使用額が生じた理由

研究の進行上いくつかの解析が次年度の予定に変わったためと、コロナ禍によって研究打ち合わせと研究成果発表を次年度に持ち越しとしたため、これらの費用にあてる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件)

  • [雑誌論文] A Combination of Iohexol Treatment and Ionizing Radiation Exposure Enhances Kidney Injury in Contrast-Induced Nephropathy by Increasing DNA Damage2022

    • 著者名/発表者名
      Fujino Shu、Sun Jying、Nakayama Shinya、Horikoshi Yasunori、Kinugasa Yasuha、Ishida Mari、Sakai Chiemi、Ike Takeshi、Doi Shigehiro、Masaki Takao、Tashiro Satoshi
    • 雑誌名

      Radiation Research

      巻: 197 ページ: 384-395

    • DOI

      10.1667/RADE-21-00178.1

  • [雑誌論文] Piwi-piRNA complexes induce stepwise changes in nuclear architecture at target loci2021

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Yuka W、Sriswasdi Sira、Kinugasa Yasuha、Adachi Jun、Horikoshi Yasunori、Shibuya Aoi、Iwasaki Wataru、Tashiro Satoshi、Tomonaga Takeshi、Siomi Haruhiko
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 40 ページ: e108345

    • DOI

      10.15252/embj.2021108345

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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