DNA損傷応答におけるヒストンH2AXダイナミクスのプロテオミクス解析

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クロマチン構造は,転写、修復、複製および組み換えといったDNA代謝に対して抑制的に作用するため、クロマチン構造変換はこれらDNA代謝に対しての抑制を解除するために必要であると一般的に考えられている。しかしながらDNA損傷においては、損傷部位でのクロマチン構造変換のメカニズムおよび損傷部位での変換機構そのものが修復機構あるいはチェックポイント機構といかに連携を取って機能していくのかについては明らかにされていない点が多い。これまでに我々は、ヒストンH2AXが損傷部位のクロマチンから放出することをMicro-irradiationを組み合わせたFRAP解析により明らかにし、損傷部位での新たなクロマチン構造変換機構の一端を示すことに成功した。さらにヒストンH2AXを含む機能的蛋白質複合体を精製し、マス・スペクトロメトリー(MS)解析を行ない、H2AXは損傷依存的に、これまでのリン酸化に加え、アセチル化およびポリユビキチン化されることを見出した。またそれらの修飾がTIP60ヒストンアセチル化酵素とユビキチン結合酵素UBC13によって制御されていることを示した。興味深いことに損傷依存的なH2AXのポリユビキチン化はアセチル化に依存しており、これまで報告されている損傷依存的なリン酸化には依存しないことが明らかとなり、H2AXのアセチル化に依存したポリユビキチン化が新たな損傷応答シグナルとして機能する可能性が示唆された(Ikura,T.et al.Mol Cell Biol.2007)。