DNA損傷修復ドメイン形成における核骨格タンパク質の役割

核骨架蛋白在DNA损伤修复结构域形成中的作用

• 批准号: 21K15017
• 负责人: 衣笠 泰葉
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition (2022)Hiroshima University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15017/
• 关键词: クロマチン; ラミン; 核構造; DNA損傷; DNA損傷修復; Rad51

核内には様々なタンパク質が存在し複雑なネットワークを形成しているが、中でもラミンなどの核骨格タンパク質と呼ばれるタンパク質群は、核構造の物理的な維持機構に加え、クロマチンやその他のタンパク質との相互作用を通じてダイナミックな核内機能の制御も行っていることが近年明らかとなってきている。ラミンなどの核骨格タンパク質による核膜直下の恒常的なヘテロクロマチン構造形成など、一部は機能が解明されつつある一方で、環境の変化などに対応した動的な制御機構、特に核膜直下に限らない核全体に及ぼす影響については未知の部分が多い。本研究では、まずDNA二本鎖切断（DSB）によって形成されるDNA修復ドメインの形成過程における核骨格タンパク質の役割に着目している。昨年度は、ラミンB1とRad51の結合特性についてさらに生化学的解析を進めた。細胞溶解時のラミンB1の溶出条件を検討した際に、ラミンB1は一部DNA分解依存的に溶出される画分が見られた。同条件下でRad51との結合を免疫沈降法にて確認すると、DNA非分解下の画分に比べて結合量が増加していた。このことから、DNAと強く結合しているラミンB1が、その場所へRad51を留め、DNAへの作用を安定化させていることが考えられる。また、放射線の他に細胞やクロマチンにダメージを及ぼす外的ファクターとして、ウイルス感染下における宿主細胞の応答機構にも視野を広げ、ウイルス感染時に引き起こる核内ダイナミクスについて解析を現在進めている。

细胞核中存在多种蛋白质，形成复杂的网络，其中一组称为核骨架蛋白的蛋白质，例如核纤层蛋白，参与核结构的物理维持，以及与染色质和其他蛋白质的相互作用。近年来，人们已经清楚核功能是通过相互作用来动态控制的。虽然一些功能仍在阐明中，例如核膜直接下的异染色质结构由核骨架蛋白（如核纤层蛋白）不断形成，但也存在响应环境变化的动态控制机制，特别是直接位于核膜下的环境变化。对于整个核体的影响还有很多未知数。在这项研究中，我们首先关注核骨骼蛋白在DNA双链断裂（DSB）形成的DNA修复域形成过程中的作用。去年，我们进一步对Lamin B1和Rad51的结合特征进行了生化分析。当检查细胞裂解过程中核纤层蛋白 B1 的洗脱条件时，发现核纤层蛋白 B1 的某些级分以 DNA 降解依赖性方式被洗脱。当在相同条件下通过免疫沉淀证实与Rad51的结合时，与没有DNA降解的级分相比，结合量增加。这表明与 DNA 牢固结合的核纤层蛋白 B1 将 Rad51 保留在该位置并稳定其对 DNA 的作用。除了辐射之外，我们还将视野扩大到病毒感染期间宿主细胞的反应机制，即损害细胞和染色质的外部因素，目前正在分析病毒感染期间发生的核内动态。

项目成果

Inner nuclear membrane proteins Lem2 and Bqt4 interact with different lipid synthesis enzymes in fission yeast

核膜蛋白 Lem2 和 Bqt4 与裂殖酵母中不同的脂质合成酶相互作用

• DOI: 10.1093/jb/mvad017
• 发表时间: 2023
• 期刊: The Journal of Biochemistry
• 作者: Hirano Yasuhiro;Kinugasa Yasuha;Kubota Yoshino;Obuse Chikashi;Haraguchi Tokuko;Hiraoka Yasushi
• 通讯作者: Hiraoka Yasushi

A Combination of Iohexol Treatment and Ionizing Radiation Exposure Enhances Kidney Injury in Contrast-Induced Nephropathy by Increasing DNA Damage

• DOI: 10.1667/rade-21-00178.1
• 发表时间: 2022-04-01
• 期刊: RADIATION RESEARCH
• 影响因子: 3.4
• 作者: Fujino, Shu;Sun, Jying;Tashiro, Satoshi
• 通讯作者: Tashiro, Satoshi