2本鎖DNA切断におけるRNF20に依存的なヒストンH2Bのモノユビキチン化の機能  [in Japanese] Regulation of Homologous Recombination by RNF20-Dependent H2B Ubiquitination  [in Japanese]

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相同組換え修復は原核生物から真核生物まで保存された重要なDNA修復機構である.しかし,DNAがむきだしで存在する原核生物とは異なり,DNAがクロマチン構造をとる真核生物では相同組換え修復に際しクロマチンリモデリングが起こらなければならない.この研究では,転写のときのクロマチンリモデリングに重要な機能をもつユビキチンリガーゼRNF20が,2本鎖DNA切断の修復のときにも機能していることを示した.RNF20は放射線の照射により核内フォーカスを形成しヒストンH2Bをユビキチン化する.さらに,ヒストンH3のメチル化やクロマチンリモデリングタンパク質SNF2hを介しヒストンの崩壊を起こす.逆に,RNF20の失活はRAD51やBRCA1などの存在する2本鎖DNA切断部位における核内フォーカスの形成を阻害し相同組換え修復を低下させる.これらのRNF20による異常はクロマチンの弛緩を誘導する薬剤の処理により回復したことから,RNF20がDNA修復におけるクロマチンリモデリングに機能していることが確認された.

The E3 ubiquitin ligase RNF20 regulates chromatinstructure by monoubiquitinating histone H2B in transcription.Here, we show that RNF20 is localized todouble-stranded DNA breaks (DSBs) independentlyof H2AX and is required for the DSB-induced H2Bubiquitination. In addition, RNF20 is required for themethylation of H3K4 at DSBs and the recruitment ofthe chromatin-remodeling factor SNF2h. Depletionof RNF20, depletion of SNF2h, or expression of theH2B mutant lacking the ubiquitination site (K120R)compromises resection of DNA ends and recruitmentof RAD51 and BRCA1. Consequently, cells lackingRNF20 or SNF2h and cells expressing H2B K120Rexhibit pronounced defects in homologous recombinationrepair (HRR) and enhanced sensitivity to radiation.Finally, the function of RNF20 in HRR can bepartially bypassed by forced chromatin relaxation.Thus, the RNF20-mediated H2B ubiquitination atDSBs plays a critical role in HRR through chromatinremodeling.

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  • The Japan Radiation Research Society Annual Meeting Abstracts

    The Japan Radiation Research Society Annual Meeting Abstracts 2011(0), 94-94, 2011

    Journal of Radiation Research Editorial Committee

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