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放射光円二色性分光を用いたDNA損傷修復過程におけるクロマチン構造変化過程の解明

利用同步辐射圆二色光谱阐明 DNA 损伤修复过程中染色质结构变化过程

基本信息

批准号：
20K12164
负责人：
泉雄大
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K12164/
关键词：
DNA損傷応答クロマチンヒストン円二色性 DNA損傷

项目摘要

本研究課題は、DNA損傷に誘起されるクロマチンの構造変化を放射光円二色性分光により観測することを目的としている。令和4年度はDNA非損傷のヒトがん細胞から抽出したクロマチンの構造を調べるために、二次構造分布を反映する円二色性スペクトル測定を行った。その結果、α-ヘリックス構造が主要な二次構造であることを示す円二色性スペクトルが観測された。令和5年度は、DNA損傷を与えた細胞由来のクロマチンについても同様の測定を行い、その構造解析と非損傷細胞由来のものとの比較を行う予定である。また、DNA損傷導入後から抽出までの時間を変えながら構造の時間変化を追跡する予定である。上記の実験と並行して、クロマチンを構成するヒストンタンパク質H2A-H2Bを対象として、細胞への熱ストレスがその構造に与える影響についても円二色性スペクトル測定により調査した。その結果、(1) DNA損傷量が有意に増加した加熱直後の細胞から抽出したH2A-H2Bは非加熱細胞由来とも試験管内でH2A-H2Bを直接加熱した場合とも異なる構造を形成していること、(2) 細胞加熱後、十分時間が経過し、DNA損傷量が非加熱細胞と同程度になった段階で抽出したH2A-H2Bの構造は非加熱細胞由来のそれと誤差範囲で一致することを明らかにした。これらの結果は、細胞が熱ストレスに応答してヒストンの構造を変化させる機構を有していることを示唆する。ヒストンタンパク質H2A-H2Bに関する成果は、Chirality誌に既に原著論文として報告済みであり、今夏に開催される国際学会でも報告予定である。クロマチンの成果に関しても、結果がまとまり次第、学会、論文等で報告予定である。

The purpose of this study is to detect DNA damage induced by structural changes and dichroic spectroscopy. In the fourth year, the structure of DNA was adjusted and the secondary structure was reflected. As a result, α-polyhedral structures are mainly secondary structures. In the fifth year, DNA damage and cell origin were determined, and structural analysis and comparison of non-damaged cells were determined. The timing of DNA damage after introduction is determined. In addition, the structure and influence of H2A-H2B on the structure and structure of the cell are investigated. The results are as follows: (1) The amount of DNA damage is intentionally increased after heating, and the cells are extracted from H2A-H2B without heating. The origin of H2A-H2B is directly heated in the test tube. The structure is formed after heating.(2) The cells are heated for ten minutes. The amount of DNA damage in non-heated cells is the same as that in H2A-H2B cells. As a result, the structure of the cell was transformed into a solid structure. The results of the research on quality H2A-H2B are published in the journal Chirality, and the report of the International Society is scheduled to be published this summer. The results are related to the order, society, paper, etc.