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2014 年度 実施状況報告書

DNA損傷記憶のエピジェネティクス解析

研究課題

研究課題/領域番号 26550028
研究機関京都大学

研究代表者

井倉 正枝  京都大学, 放射線生物研究センター, 研究員 (40535275)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードDNA損傷記憶 / ヒストン化学修飾 / クロマチン構造変換 / クロマチン免疫沈降
研究実績の概要

本課題では、修復されたDNA周辺のヒストンの化学修飾とクロマチン構造に着目し、DNA損傷記憶の実体を明らかにすることが目的である。IL2-R/DRGFPカセット発現細胞をU2OS細胞で作成し、I-Sce1によるDNA二本鎖切断を行い、DNA修復が完了したことを示すGFP Positeve細胞をマグネットビーズを付与したIR2-Rの抗体でsortingした。結果は、sortingによりGFP-positiveな細胞を得ることには成功したが、効率が予想より大きく下回り、細胞が増えるまで長期間を要した。I-Sce1の導入効率を上げる必要がある。クロマチン免疫沈降によるヒストンの化学修飾を検討する系はすでに定まっているので、ヒストンH2AXのリン酸化、ヒストンH2AXおよびH4のアセチル化抗体について検討した。ここで考慮すべき問題は、IL2-R/DRGFPカセットが挿入されている領域が、ヘテロクロマチン領域かあるいはユークロマチン領域かで得られる結果に違いが生じる可能性があるので幾つかのクローンで検討することも始めた。H2AXのアセチル化は、当初は、リジンの5番目の部位でのアセチル化に着目していたが、その後の解析によりアセチル化される部位が他にもあり、それが放射線障害によりDNA損傷領域で変化するかを見る必要がある。これはH4のアセチル化にも同様なことが当てはまり、リジン16番目のみならず他のアセチル化部位での検討を行う必要が出てきたので同じくクロマチン免疫沈降法で解析を開始した。

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

IL2-R/DRGFPカセット発現細胞をU2OS細胞で作成し、I-Sce1によるDNA二本鎖切断を行い、DNA修復が完了したことを示すGFP positive細胞をマグネットビーズを付与したIR2-Rの抗体でsortingした。結果は、sortingによりGFP-positiveな細胞を得ることには成功したが、先にも述べたように効率が予想より大きく下回り、細胞が増えるまで長期間を要したため当初の予定よりも少し研究の遅れが生じたが、解析系は、立ち上がりつつあり、成果が期待できると思われる。

今後の研究の推進方策

DNA損傷を与えてDNA修復が完了した細胞のかつて損傷があった部位でのヒストンの化学修飾を解析するシステムはおおむね立ち上がったので本年度は、損傷領域と損傷修復終了後のクロマチン構造の変化を比較する実験に移行して行きたい。本年度は最終年度でもあり、かつてDNA損傷があり修復が完了した部位におけるヒストンの化学修飾の変化とクロマチン構造の変化を時系列においても比較検討することを予定している。これらの結果を総合的に判断し、DNA損傷記憶の分子実体をクロマチンの視点から解明する予定である。

次年度使用額が生じた理由

実験系自体は、立ち上がりつつあるが、sortingした細胞がやや少ないので解析に想像していたより時間がかかり、また当初に予定していたより解析すべきヒストンの化学修飾が増え、繰り越しとなった。

次年度使用額の使用計画

解析すべきヒストン化学修飾が増えたのでその分の抗体購入あるいは作成、試薬の購入を行う予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Nap1 stimulates homologous recombination by RAD51 and RAD54 in higher-orderd chromatin containing histone H12014

    • 著者名/発表者名
      Machida S
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 4 ページ: 04863

    • DOI

      10.1038/srep04863

    • 査読あり
  • [学会発表] Histone H2AX dynamics coordinates DNA repair with chromatin reorganization2015

    • 著者名/発表者名
      Masae Ikura
    • 学会等名
      The 5th International Symposium of RIRBM, Hiroshima University
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [学会発表] The coupling of epigenetic regulation with metabolism in cancer2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ikura
    • 学会等名
      The 30th RBC-NIRS International Symposium "Frontier Radiation Biology, Now and In the future"
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-02-20 – 2015-02-21
  • [学会発表] The role of the pyruvate kinase M2 (PKM2) in the Arylhydrocarbon Receptor-mediated Transcription2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ikura
    • 学会等名
      5th meeting of the Asian Forum for chromatin and chromosome Biology
    • 発表場所
      Bungalow, India.
    • 年月日
      2015-01-13 – 2015-01-19
  • [学会発表] The role of histone H2AX dynamics in DNA damage response2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi ikura
    • 学会等名
      The 4D Nucleome 2014
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-20
  • [学会発表] Nap1 is required for the homologous recombination reaction in higher-order chromatin containing histone H12014

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Machida
    • 学会等名
      The 4D Nucleome 2014
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-20
  • [学会発表] Nap1は高次クロマチンでの相同組換えを促進する2014

    • 著者名/発表者名
      町田晋一
    • 学会等名
      第32回 染色体ワークショップ
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
  • [学会発表] Activation of the SUMO modification system is required for the accumulation of RAD51 at sites containing DNA damage2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ikura
    • 学会等名
      第5回日米修復会議
    • 発表場所
      徳島県鳴門市
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-29
  • [学会発表] DNA損傷応答におけるヒストンH2AX化学修飾の時空間的制御2014

    • 著者名/発表者名
      井倉 毅
    • 学会等名
      第87回日本生化学大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-16
  • [学会発表] Chromatin dynamics in DNA damage response2014

    • 著者名/発表者名
      Masae Ikura
    • 学会等名
      IIAS Research Conference 2014 Chromatin decoding
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-14

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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