2015 Fiscal Year Annual Research Report
クロマチンリモデリングを介した放射線誘発DNA損傷の修復制御機構の解明
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15H02819
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小林 純也 京都大学, 放射線生物研究センター, 准教授 (30301302)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 幾江 広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 助教 (00346503)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | DNA損傷 / 放射線 / DNA修復 / クロマチン / クロマチンリモデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電離放射線暴露などで生じるDNA二本鎖切断（DSB）損傷の修復過程では、非相同末端結合と相同組換えの主要な二機構から適切なものが選択的に開始され、修復の完了に至るが、この一連の過程においてゲノムDNAが形成するクロマチン構造がどのように再構成（リモデリング）されるか、その役割は不明であることから、本研究では放射線誘発DSB損傷修復機構において、DSB損傷検知、修復機構の選択、修復の進行および完了の各段階におけるクロマチンリモデリングの役割をそれぞれの代表制御因子MRE11, KU, RPAと相互作用する因子をプロテオミクス法で同定し、機能解析することにより、クロマチンリモデリングを通したDSB修復機構制御の全容を明らかにすることを目的としてる。
27年度研究では、DSB損傷初期過程、それに続くDNA修復の一つ、NHEJ系路で機能するヒストンリモデリング関連因子を同定するために、初期過程因子としてMRE11、NHEJ過程因子としてKU80, KU70をターゲットとし、これら抗体で免疫沈降後、沈降物を質量分析計で解析し、ターゲット因子とDSB損傷発生時に結合しうる候補因子の同定を試みた。MRE11とはヒストンシャペロンタンパク質、RNA metabolism、酸化ストレス応答に関わる候補因子が単離された。抗KU70抗体では同定できなかったが、KU80の場合にはNucleolin, FACT等クロマチンリモデリングに関わる因子、RNA metabolismに関わる候補タンパク質を同定できた。
さらにこれら因子がDNA損傷発生時の役割を検討する一次スクリーニング法として、クロマチン画分への集積のウエスタンブロット法による検討を行い、NBS1, RPA70, RAD51など放射線照射時にDNA修復タンパク質のクロマチン集積が確認でき、28年度以降の解析に用いる系が確立できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
放射線で生じるDNA二本鎖切断損傷の一連の修復過程で、ゲノムDNAが構成する安定なクロマチン構造を、DNA修復の進行に伴ってどのように適切にリモデリングしていくかを明らかにするのが本研究の目的であるが、27年度研究では、免疫沈降・質量分析計を用いた解析から、DNA修復初期過程MRE11と結合しうる因子を複数同定でき、NHEJ過程においてもその初期因子KU80と結合しうる因子を複数同定することができた。これらの因子の中にはヒストンリモデリングに機能する因子も複数含まれており、28年に個々の因子の解析を遅滞なく始めることができる。また、免疫沈降・質量分析計による結合因子同定系が27年度研究で確立できたといえ、平成28年度は次の相同組換え修復関連の結合因子の同定も遅滞なく行うことができる。以上の理由から、研究計画は概ね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度研究で免疫沈降・質量分析計による結合因子同定系が確立できており、この方法を用いて、もう一つの修復系、相同組換え修復時に機能するヒストンリモデリング関連因子を同様のプロテオミクス解析で検討する。さらに、27年度同定したDNA修復初期過程、NHEJ修復過程で機能するヒストンリモデリング関連候補因子それぞれについて、それらのDSB修復・クロマチンリモデリングへの関与を、siRNAを用いた解析等で検討する。
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Research Products
(7 results)
