| 研究課題/領域番号 |
26281023
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
鈴木 啓司 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 准教授 (00196809)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 放射線 / DNA損傷 / ヒストン / エピジェネティクス |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、『DNA損傷クロマチン応答の細胞分裂を経た持続に特異的なエピジェネティクマークが関わっている』との仮説を証明することを目的としている。本年度は、DNA損傷情報増幅複合体再構築プロセスを制御する分子機構の時空間的解析を可能にする、エピジェネティックマークに呼応するDNA損傷情報増幅因子の挙動を蛍光免疫染色法により解析した。具体的には、I-PpoI誘導発現系により局所的にDNA二重鎖切断を誘導した細胞が細胞分裂期に進行した時に、細胞分裂期の染色体上に維持されるDNA損傷情報増幅因子を、分裂前期、分裂中期、分裂後期および分裂終期に分けて特定した。対象とした因子には、MDC1、ATM、MRN複合体、RFN8、RFN168、RAP80、BRCA1および53BP1があるが、因子特異的な染色体状での局在が確認された。解析した多くの因子は、細胞周期が細胞分裂期に入り核膜の消失とともに染色体の構築が始まると局在性を変化させ、核質中に分散することが観察された。しかしながら、ヌクレオソームコアを形成するヒストンH2AXのように、染色体に会合する因子も確認され、リン酸化とリン酸化タンパク質を認識する分子会合メカニズムが、あるところまで維持されることが想定された。そのメカニズムの解明は今後の大きな課題として残った。一方、コルセミド処理によって集積した分裂中期細胞から分裂中期染色体を濃縮採取し、染色体会合蛋白質を抽出した後、ウェスタンブロット法により定量的解析を行った。その結果、蛍光免疫染色法による解析と同等の結果が得られた。さらに、エピジェネティックマークに関わるヒストン修飾蛋白質に対するsiRNAの導入により遺伝子発現を抑制した細胞において、染色体異常の解析を進めるための基礎実験にも着手した。
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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
平成27年度に計画していた各研究項目の内容がほぼ達成されているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
放射線により誘導されるG2アレストは一時的であるため、DNA二重鎖切断を持っていても次のG1期に入る細胞が出てくる。細胞分裂を経たDNA損傷クロマチン応答の持続は、このような細胞がゲノム不安定化を引き起こさないようにする本来的なメカニズムであると考えられるため、今後は、1）分裂期を経て伝播されるヒストンH2AXのエピジェネティックマークを欠失させた時の染色体異常の出現頻度を評価する。また、2）DNA損傷応答クロマチン再構築コア因子を欠損した細胞でのゲノム不安定化も評価し、放射線により誘発されるDNA二重鎖切断に対する細胞のゲノム損傷応答の分子メカニズムの全貌を解明する
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