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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転写、複製、修復などのDNA代謝に伴いクロマチンは動的に変化し、これらDNA代謝を制御する因子のDNAへの結合を容易にする。DNA損傷において、DNA損傷のセンサー蛋白質であるNBS1がクロマチンに結合し、リン酸化酵素ATMがNBS1に結合することにより、DNA損傷応答シグナルが誘導される。しかしながら如何なる機構でセンサー蛋白質NBS1が損傷クロマチンに誘導されるのかは明らかにされていなかった。我々は、DNA損傷に伴い、クロマチン構成蛋白質であるヒストンH2AXがクロマチンから放出されることを見出し、損傷クロマチンの構造変換の一端を明らかにした。放出されたH2AXを複合体として精製し、マス・スペクトロメトリー解析によりヒストンシャペロンFACTを新たな構成因子として同定した。そしてH2AXのクロマチンからの放出が、TIP60ヒストンアセチル化酵素とユビキチン化結合酵素UBC13との複合体とヒストンシャペロンFACTとの協調的な作用によりおこなわれることを明らかにした。さらに我々は、このヒストンH2AXのクロマチンからの放出が、センサー蛋白質であるNBS1の損傷クロマチンへの誘導に必要であることを、TIP60ノックダウン細胞およびH2AXのアセチル化部位を変異させた遺伝子を導入した細胞を用いた生化学的な解析とmicro-irradiationを用いたin vivo解析により示し、DNA損傷に伴うクロマチンの動的変化がセンサー蛋白質NBS1のクロマチンへの誘導に必要であることを示した。