研究課題
UVやハイドロキシウレア、ブレオマイシン等のDNA傷害性薬剤で細胞を処理すると、DNA傷害に伴いヒストンアセチルトランスフェラーゼ(HAT)の一種であるHBO1のSer50/Ser53がリン酸化されることを見いだした。リン酸化型Ser50/Ser53を特異的に認識するリン酸化抗体を作成し、以降のHBO1のリン酸化の解析に用いた。siRNAを用いたATM/ATRのノックダウンやATM/ATR阻害剤によりUV照射で誘導されるHBO1のSer50/Ser53のリン酸化が低下することから、その責任リン酸化酵素がATM/ATRであることを見いだした。また、Ser50/Ser53のリン酸化が障害部位へのHBO1のリクルートに関与していることが判明した。その後Ser50/Ser53がリン酸化されたHBO1はユビキチン化を受けること、この部位のアラニン変異体（S50/53A）はユビキチン化を受けないことがわかった。このSer50/Ser53がリン酸化を認識してHBO1をユビキチン化するユビキチンリガーゼはCUL4-DDB1/DDB2であることも見いだした。HBO1はUV照射後に分解が亢進するが、S50/53A変異体はユビキチン化されないため安定性も高いことが判明した。CUL4やDDB2をノックダウンするとHBO1のユビキチン化が抑制され、安定化した。DDB2はSer50/Ser53がリン酸化されたHBO1と結合することも判明した。S50/53A変異型HBO1を導入した細胞ではUVダメージによる細胞周期停止が起こりにくくなっていた。
2: おおむね順調に進展している
上記の詳細な解析を通じてHBO1のリン酸化のHBO1のリン酸化部位の同定、リン酸化酵素の同定、ユビキチンリガーゼの同定、分解機構の解析に成功したことは十分評価できる。しかしながら、当初の計画の細胞周期制御やDNA損傷修復における機能解明については期間を延長しH28年度に行うことになったため、おおむね順調と判断した。
期間延長したH28年度は、HBO1を介した細胞周期制御およびDNA損傷修復機構の研究を行う。HBO1のS50/53A変異体導入による細胞周期の変化、DNA損傷修復（非相同末端結合修復および相同組換え修復）における影響を解析して、さらに研究を進める予定である。
申請者は研究計画に基づき、DNA傷害に伴うHATの翻訳後修飾を解析した。その結果、DNA傷害に伴いHATがリン酸化とクロマチン局在化を見いだした。一連の解析の中で、予想外にクロマチン局在化後にHATが分解されることが判明し、予定を変更して分解機構の解析を優先させた。よって、当初H27年度の予算に計上していた細胞周期制御とDNA損傷修復における機能解析が遅延し、H28年度に実行する必要が生じた。
HBO1を介した細胞周期制御およびDNA損傷修復機構の研究を行う。HBO1のS50/53A変異体導入による細胞周期の変化、DNA損傷修復（非相同末端結合修復および相同組換え修復）における影響を解析して、さらに研究を進める予定である。
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すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 備考 (1件)
Mol. Cell. Biol.
巻: 36 ページ: 394-406
10.1128/MCB.00809-15
https://www.hama-med.ac.jp/uni_education_igakubu_igaku_seika1.html
