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DNA二重鎖切断（DSB）は細胞にとって致死的であり、がん治療に応用されている。研究代表者は、DSBに応答するクロマチンリモデリング因子のスクリーニングで、MLLと融合して白血病を引き起こす因子であるENL（MLLT1）を同定した。
ENLは転写促進/クロマチン構造の弛緩を促すTrithorax群と相互作用すると報告されてきたが、新たに研究代表者はENLがTrithorax群とは相反する作用を持つ、転写抑制/クロマチン構造の凝集を促すPolycomb群のPRC1とも相互作用する事を発見した。
そこで、DSBと転写を簡便に可視化して評価できる実験系を用いて、ENLとPRC1の機能的関連を見出した。その結果、DSBによりENLがPRC1を転写活性化部位にリクルートすることが明らかになった。さらにENLとPRC1の相互作用を、免疫沈降法を用いて解析したところ、DSBによりATM依存的にENLがリン酸化されること、このENLのリン酸化によりPRC1のユビキチンE3-ligaseであるBMI1とRING1Bの結合が強くなることを見出した。さらに、ENLのリン酸化が起こらない変異では、PRC1の転写部位への結合が抑制されること、DSBによる転写抑制が起こらなくなることが明らかになった。このことから、DSBにより活性化されたATMに依存してENLとPRC1の結合が変化し、これにより転写の伸長と抑制が制御されていることが明らかになった。この結果は、国際的な科学雑誌であるMolecular CellとNucleusに掲載された。
さらに平成28年度は、ChIPアッセイを立ち上げ、ENLとポリコームが転写部位のどの領域に結合するのか、詳細な解析を進めた。その結果、ENLとポリコームが転写が起きた際の転写部位への領域への結合は異なる点があるものの、転写とDSB発生時に、同様の領域に結合する可能性が示唆されている。今後は、領域の同定をさらに進め、ENLとポリコームの転写とDSBにおける協調機能を明らかにしたい。
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