DNA複製に伴うクロマチン構築機構の解明と発がんとの関連

阐明与DNA复制相关的染色质构建机制及其与癌发生的关系

• 批准号: 15023259
• 负责人: 柴原 慶一
• 金额: $ 3.46万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15023259/
• 关键词: DNA複製; ヌクレオソームアセンブリー; CAF-1; チェックポイント; エピジェネティクス

複製後のDNAは、ヒストンを取り込み速やかにヌクレオソームに変換される。この複製に伴うヌクレオソームアセンブリー反応には、ヒストン結合蛋白質複合体CAF-1及び複製因子PCNAが関与する。我々は、ヒトの培養細胞抽出液を用いたin vitro系による解析と、高等植物ArabidopsisのCAF-1ホモログ変異体(fas)の解析を通じて、同反応の機構及び生物学的な意義を理解したいと考えている。今年度我々は、同反応を、ヒストンH3.H4とヒストンH2A.H2Bのアセンブリーという二段階の素過程に分解し解析する系を確立し、それぞれのステップに未同定のアセンブリー活性が必要であることを検証した。一方、fasの解析においては、DNA損傷刺激への感受性上昇、セントロメア近傍領域の反復配列のジーンサイレンシングの脱抑制、細胞の表現型や遺伝子発現の不安定性を観察した。特に、そのジーンサイレンシングの脱抑制は、ごく一部の細胞のみでstochasticに起こるという点で極めて特徴的であった。fas変異体や、CAF-1の機能が阻害されたヒト細胞株で観察される、細胞の表現型や遺伝子発現の不安定性、DNA損傷刺激への感受性上昇、S期遅延と二重鎖DNA損傷の蓄積、DNA複製チェックポイント制御の活性化等は、いずれも腫瘍細胞で頻繁に観察される状況、もしくは発がんの誘因になり得る状況である。今後も、同反応の機構破綻と発がんとの関連解明が期待される。

After replication, the DNA will be transferred to the right place. This replication partner is associated with the protein complex CAF-1 and the replication factor PCNA. The analysis of CAF-1 in higher plant Arabidopsis and its biological significance are discussed in detail. This year, we have to establish the system of decomposition of two-stage prime processes in the same way as H3.H4 and H2A.H2B. In addition, the sensitivity to DNA damage stimulation was increased, and the inhibition of repeated alignment in the adjacent region of the cell was observed. The instability of phenotype gene expression was also observed. A part of the cell's stochastical origin is characterized by its extreme characteristics. Fas variant, inhibition of CAF-1 function in different cell lines, instability of phenotypic expression, increased susceptibility to DNA damage stimulation, S phase delay, accumulation of double-locked DNA damage, activation of DNA replication control, etc. In the future, the same anti-corruption mechanism will be opened up and the relationship will be clarified.

项目成果

柴原 慶一: "わかる実験医学シリーズの「DNA複製・修復がわかる」羊土社版 DNA複製及びDNA修復に伴うヌクレオソーム形成機構"羊土社. 5 (2004)

Keiichi Shibahara：“了解实验医学系列中的 DNA 复制和修复，Yodosha 版，与 DNA 复制和 DNA 修复相关的核小体形成机制”Yodosha 5 (2004)。

Takeda, S., Shibahara, k-I et al.: "BRU1, a novel link between responses to DNA damage and epigenetic gene silencing in Arabidopsis."Genes & Development. In press. (2004)

Takeda, S., Shibahara, k-I 等人：“BRU1，拟南芥 DNA 损伤反应与表观遗传基因沉默之间的新联系。”