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化学触媒ツールの開発を基軸としたヒストン修飾とDNA修復の相関解明

基于化学催化工具的开发阐明组蛋白修饰与DNA修复之间的相关性

基本信息

批准号：
19KK0179
负责人：
金井求
金额：
$ 11.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-10-07 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒストンはヌクレオソームを構成する主要なタンパク質であり、その翻訳後修飾はDNAの塩基除去修復（BER）などの様々な生物学的過程に関与している。これまでに、特定のリジン残基がアセチル化されたモノヌクレオソームを再構成することで、ヒストンH3のアセチル化がBERに関与していること、また各残基のアセチル化がBERに与える影響が異なることが示されており、ヒストンアセチル化はBERにおいて重要な働きをしていることが示唆されている。しかし、生体内のクロマチンはポリヌクレオソームであり、モノヌクレオソームとポリヌクレオソームではBERの速度が異なることが知られている。また、ポリヌクレオソームにおいては、DNA損傷部位とアセチル化部位が同一ヌクレオソーム内に存在している場合と、異なるヌクレオソームに存在している場合が考えられる。そこで本研究では、BERにおけるヒストンアセチル化の機能を詳細に解明するために、DNA損傷部位とアセチル化部位をポリヌクレオソームに位置選択的に導入する系を構築することを目指した。アセチル化導入法としては、当研究室で開発した配列特異的にDNAに結合するヒストンアセチル化触媒PIP-BAHAを用いた。また、DNA損傷部位導入法としては、Sczepanski教授が開発したPlug and Play法を用いた。触媒反応後のアセチル化リジン残基をLC-MS/MSで定量解析した結果、アセチル化は触媒結合配列を持つヌクレオソームのH3K36およびH3K56に主に入っていることがわかった。この条件においてUDG/APE1によるdU切断過程のキネティクスを測定したところ、ヒストンアセチル化とdUが同一ヌクレオソーム内に存在するときにはdU切断が加速される一方で、両者が異なるヌクレオソームに存在するときには加速が見られないことが明らかになった。

The main biological processes involved in the formation of a DNA complex are DNA base removal and repair (BER). This is the first time that a specific residue has been reorganized into a single group. The first group of residues has been reorganized into a single group of residues. In vivo, the rate of BER varies according to the number of cells in the cell. In the case of DNA damage, the DNA damage site and the DNA damage site are present in the same DNA damage site. In the case of DNA damage, the DNA damage site and the DNA damage site are present in the same DNA damage site. In this study, the function of DNA damage and DNA fragmentation was explained in detail. The method of molecular transformation is used in the development of molecular transformation catalyst PIP-BAHA. Professor Sczepanski has developed the Plug and Play method. LC-MS/MS quantitative analysis results of catalytic degradation residues after catalytic degradation, and H3K36 and H3K56 main reactions. The conditions include: UDG/APE1, dU cut off process, speed up process, etc.

项目成果

期刊论文数量（44）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

金井研究室HP

金井研究所HP

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

生体分子構造変換ダイナミクスに介入する化学触媒

干预生物分子结构转变动力学的化学催化剂

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Dang TMA.;Angeles JMA.;Moendeg KJ.;Macalanda AMC.;Nguyen TT.;Higuchi L.;Nakagun S.;Kirinoki M.;Chigusa Y.;Goto Y.;and Kawazu S.;金井求
通讯作者：
金井求

Hydroxamic Acid‐Piperidine Conjugate is an Activated Catalyst for Lysine Acetylation under Physiological Conditions

异羟肟酸-哌啶缀合物是生理条件下赖氨酸乙酰化的活化催化剂

DOI：
10.1002/asia.201901737
发表时间：
2020
期刊：
Chemistry - An Asian Journal
影响因子：
0
作者：
Mizumoto Shinsuke;Xi Siqi;Fujiwara Yusuke;Kawashima Shigehiro A.;Yamatsugu Kenzo;Kanai Motomu
通讯作者：
Kanai Motomu

金井研HP

金井实验室HP