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2014 年度 実施状況報告書

ゲノム損傷応答修復機構におけるヒストン修飾とクロマチン制御因子の役割

研究課題

研究課題/領域番号 26440007
研究機関宮崎大学

研究代表者

高見 恭成  宮崎大学, 医学部, 准教授 (80236356)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードヒストン / クロマチン動態
研究実績の概要

様々な DNA 損傷に対して、細胞はチェックポイント機構の活性化よる細胞周期の停止、DNA 修復機構の活性化などの一連の DNA 損傷応答機構を正確に働かせることにより、染色体の安定性 を保つ。真核生物の DNA はクロマチン構造を形成しており、損傷部位のクロマチン構造変換と再 生は、修復因子やチェックポイント因子のアクセスや修復後のチェックポイント解除に重要と考 えられている。しかしながら損傷前後のヒストン修飾やクロマチンの構造変換と DNA 修復やチェ ックポイント因子の連携ついては未だ不明な点が多い。本研究ではDT40変異株を用いた体細胞遺伝学と生化学を駆使して、ヒストンシャぺロンやヒストン修飾(酵素) の生理機能を検討することでクロマチン構造制御機構と DNA 損傷応答・修復機構のクロストークの詳細を明らかにすることを目的とする。さらに新たに細胞内コアヒストンの特定残基の置換を可能にする遺伝学的システムを構築することで、コアヒストンの特定領域もしくは化学修飾の生理的意義を明らかにし、DNA 損傷応答修復反応との関連を検討する。H26年度は、1)すでに樹立済みのクロマチン再構成に関与するDT40変異株[ヒストンシャぺロン因子(CAF-1,ASF1, HIRA)、 ヒストン修飾因子(HAT、HDAC)]をさらに改変し、特定の機能に変異を持たせたノックイン変異細胞の解析を行った。2)ニワトリ DT40 細胞の全 canonical ヒストン遺伝子群(各 H1,H2A, H2B, H3, H4 遺伝子が5-10コピー)が一番染色体上の一カ所(約 100kb 内)に存在する。この点を利用して、Cre-lox システムでconditional に本ローカスを一括して除去可能な改変細胞株を樹立を試みた。

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

ASF1 およびCAF-1p150 に関しては、特定の残基に変異を導入したノックイン変異細胞の作製に成功し、ASF1のヒストンH3-4結合能を低下させる変異は、ASF1タンパク質の不安定性を誘起し、DNA合成の低下を引き起こすことが明らかにできた。また、細胞内コアヒストンの特定残基の置換を可能にする遺伝学的システムに関しては、全ヒストン遺伝子群を挟むlox配列を挿入した2種の ノックインターゲッティングベクターの作製は完了した。

今後の研究の推進方策

現在1アレリの全ヒストンローカス欠損株が得られているが、この株残りのアレリにloxp配列を持たせたコンストラクトを順次導入して、conditionalに全ヒストン遺伝子群を一括して除去可能な改変細胞株を樹立する予定である。この細胞に変異コアヒストンを含む各コアヒストン発現べクターを特定のゲノム部位に挿入して任意の変異領域と置換したヒストン変異株を樹立してエピェネティク制御に関与する様々なヒストン修飾の重要性やヒストンバリアントのより直接的な生理機能解析を行い、 DNA 損傷応答・修復機構における役割を検討する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] GCN5 is involved in regulation of immunoglobulin heavy chain gene expression in immature B cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi H., Nakayama M., Kawai C., Kuribayashi F., Mimuro H., Imajoh-Ohmi S., Nishitoh H., Takami Y., Nakayama T.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 544 ページ: 19-24

    • DOI

      10.1016/j.gene.2014.04.030.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Protein kinase Cθ gene expression is oppositely regulated by GCN5 and EBF1 in immature B cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi H., Nakayama M., Kuribayashi F., Imajoh-Ohmi S., Nishitoh H., Takami Y., Nakayama T.
    • 雑誌名

      FEBS Lett

      巻: 588 ページ: 1739-1742

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2014.03.025.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] GCN5 is essential for IRF-4 gene expression followed by transcriptional activation of Blimp-1 in immature B cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi H., Nakayama M., Kuribayashi F., Imajoh-Ohmi S., Nishitoh H., Takami Y., Nakayama T.
    • 雑誌名

      J. Leukoc. Biol.

      巻: 95 ページ: 399-404

    • DOI

      10.1189/jlb.0413232.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Protective role of Naa60, a cellular acetyltransferase, in chemically induced DNA damage2014

    • 著者名/発表者名
      Pasjan SatrimaFitrah, 西頭 英起, 高見 恭成
    • 学会等名
      第37回分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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