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泉 雄大; 山本 悟史*; 藤井 健太郎; 横谷 明徳
no journal, ,
In a unit chromatin architecture of eukaryotic cells, DNA wraps around histone proteins. It has been gradually recognized that chemical modifications of histones play important roles in DNA repair processes. Kinds of modifications and the functions of modified histones are widely studied, but the conformation of modified histone has not been studied well. In this work, we investigated the secondary structural change of histone H2A/H2B induced by X-ray irradiation to living cells, measuring circular dichroism (CD) spectra. The CD spectra show that 
-helix structure relatively increased in the X-irradiated cells. The secondary structural change would be induced by chemical modifications of histone H2A/H2B. This structural change may also play important roles in DNA repair processes.
山本 悟史; 泉 雄大; 藤井 健太郎; 横谷 明徳
no journal, ,
DNA鎖が放射線により切断されると、その切断箇所にDNA修復酵素が素早く誘導されるがその誘導メカニズムの詳細はまだ明らかにされていない部分が多い。過去の研究により、染色体中ではDNA分子に生じた2本鎖切断部位近傍のヒストンタンパク質が特異的にリン酸化を受けることが知られている。我々は、このような化学修飾によりヒストン中のへリックスやシートなどの2次構造が変化することで、これをターゲットにDNA修復酵素が損傷部位に誘導されるという作業仮説を立てた。これを証明するため、ヒトがん細胞(HeLa細胞)に大線量(40Gy)のX線を照射し、DNAに大量の2本鎖切断を誘発させた後の照射細胞及び未照射の細胞からヒストンを抽出し、円偏光二色性(CD)スペクトル分析を行った。CD測定は、タンパク質の様々な2次構造に特異的なスペクトルを与えることが知られている。今回得られた照射細胞由来のヒストンに対するCDスペクトルの解析から、2次構造としてアルファへリックスの場所あるいはその量に変化が現れることが明らかになった。この変化に応じてDNA修復が進行することが推測される。
泉 雄大; 山本 悟史*; 藤井 健太郎; 横谷 明徳
no journal, ,
真核生物のDNAは、H2A, H2B, H3, H4と呼ばれるサブユニットから構成されるヒストンタンパク質に巻き付いて存在している。本研究では、損傷したDNAの修復過程におけるヒストンタンパク質の構造変化を調査するために、X線を照射した細胞からH2AとH2Bを抽出し、タンパク質の二次構造変化に敏感な円二色性(CD)スペクトルの測定を行った。CDスペクトルの解析により、X線を照射した細胞から抽出したヒストンH2A/H2Bは、未照射の場合に比べ、-ヘリックス構造が相対的に増加していることが確認された。このような構造変化が損傷修復過程にどのように寄与しているのかは今のところ不明であるが、修復タンパク質を損傷個所に誘導する目印として機能している可能性が考えられる。
山本 悟史; 泉 雄大; 藤井 健太郎; 横谷 明徳
no journal, ,
放射線により細胞核中に生じたDNAの二本鎖切断は、その多くが複数の修復経路で効率よく修復されることが知られている。DNA損傷部位近傍のヒストンが化学修飾を受けることにより立体構造が変化し、これをターゲットにしてDNA修復酵素が損傷部位に誘導されると推測される。そこで本研究では、DNA損傷部位のヒストンの化学修飾により、どのようなタンパク質の立体構造の変化が起きているのかを明らかにすることを目的とした。ヒト細胞にX線を照射し細胞核内のDNAに損傷を誘発した後、細胞から抽出したヒストンに対して円偏光二色性(CD)スペクトル測定を行い2次構造を解析した。その結果、へリックス構造が有意に増加することを見出した。このような二次構造変化は、クロマチン修復ダイナミクスと深く関連している可能性がある。