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Elucidation of the molecular mechanism of male infertility caused by disruption of genome stability maintenance mechanism

Research Project

Project/Area Number 19K07053
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionAzabu University (2021)
Tokyo University of Pharmacy and Life Science (2019-2020)

Principal Investigator

Matsushita Nobuko  麻布大学, 生命・環境科学部, 教授 (30333222)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsDNA損傷修復 / エピゲノム / 染色体 / 精巣 / ゲノム不安定性
Outline of Research at the Start

環境やライフスタイルの変化によっておこり、男性不妊の主な要因となる精子の機能低下の原因の一つが精子DNAの損傷であり、一見正常にみえる精子でもDNAの損傷が蓄積していることが明らかになってきた。さらに、環境やライフスタイルの変化は細胞にエピジェネティックな変化をもたらすが、精巣でのDNA損傷修復応答におけるエピゲノム制御因子の果たす分子メカニズムの詳細は未だ解明されていない。本研究では、精巣におけるエピゲノム制御因子の機能とその転写制御機構を解明し、エピゲノム情報の再構築によるDNA損傷修復反応の制御機構を明らかにすることによって男性不妊の新たな分子病態の解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, I aimed to elucidate the molecular mechanism of DNA damage repair responses by reconstructing epigenomic information and to elucidate the regulatory mechanism of DNA damage-responsive genes by epigenetic regulators. As a result, I identified epigenetic regulators whose transcriptional activity was altered by DNA damage induced by irradiation or anticancer drugs. In addition, I created a reporter construct in which the promoter region of the epigenomic regulator was introduced upstream of the luciferase gene and performed a luciferase-based reporter assay. Therefore, I identified compounds that inhibit this epigenetic factor and regulate DNA damage repair.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

加齢や放射線などの環境要因によるゲノムDNA損傷の蓄積が、細胞にエピジェネティックな変化をもたらし、がんの発症や老化を促進することが報告され始め、DNA損傷修復とエピジェネティックスの関連の解明は生命科学の重要な課題に浮上している。本研究の目的は、エピゲノム制御因子によるDNA損傷修復応答制御機構を明らかにすることであり、DNA損傷後にどのようなメカニズムによってエピゲノム制御因子の転写が活性化され、ヒストン修飾を行い、DNA損傷修復応答の指標として機能するのか、エピゲノム情報の再構築によるDNA損傷修復反応の分子基盤を明らかにすることは癌の発症のメカニズムの解明に有用である。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Regulation of Hypoxic Signaling and Oxidative Stress via the MicroRNA?SIRT2 Axis and Its Relationship with Aging-Related Diseases2021

    • Author(s)
      Kaitsuka Taku、Matsushita Masayuki、Matsushita Nobuko
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 10 Issue: 12 Pages: 3316-3316

    • DOI

      10.3390/cells10123316

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] SIRT2 inhibition activates hypoxia-inducible factor 1α signaling and mediates neuronal survival2020

    • Author(s)
      Kaitsuka Taku、Matsushita Masayuki、Matsushita Nobuko
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 529 Issue: 4 Pages: 957-962

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.06.159

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Enhanced transcription activity of histone acetyltransferase HBO1 after genotoxic stress2020

    • Author(s)
      Shiryu Sekine, Miyu Sekiguchi, Nobuko Matsushita
    • Journal Title

      Gene Reports

      Volume: 21 Pages: 100815-100815

    • DOI

      10.1016/j.genrep.2020.100815

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Book] 基礎講義 生物学2020

    • Author(s)
      井上英史・都築幹夫編集
    • Total Pages
      228
    • Publisher
      東京化学同人
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] 基礎講義 分子生物学2020

    • Author(s)
      田中弘文・井上英史編集
    • Total Pages
      158
    • Publisher
      東京化学同人
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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