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Analysis of ATR-related ARP8 phosphorylation in response to replication stress

Research Project

Project/Area Number 19K07641
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50010:Tumor biology-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Sun Jiying  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 准教授 (80397926)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田代 聡  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (20243610)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsARP8 phosphorylation / ATR / replication stress / ARP8 / 複製障害 / DNA repair
Outline of Research at the Start

がん治療の進歩によりがんの長期生存者が増加しているため、抗がん剤や放射線治療による二次がんの発症が特に小児では問題となっている。がん細胞だけでなく正常細胞にも抗がん剤や放射線によりDNA損傷が誘導され、染色体構造異常などの遺伝情報の改変につながることが、二次がんの原因として考えられる。本研究は、DNA複製フォーク障害の修復制御と染色体構造異常の形成抑制におけるATRによるNO80複合体構成因子ARP8リン酸化の役割を検討することにより、INO80クロマチンリモデリング複合体が関与する発がんの分子機構の解明に取り組む。

Outline of Final Research Achievements

We have reported that phosphorylation of ARP8, an INO80 complex component, by ATM kinase, represses the 11q23 chromosomal abnormalities in secondary leukemia. In this study, we investigated the biological significance of ARP8 phosphorylation by ATR, a kinase involved in the repair of DNA replication fork stress, and its relationships with the chromosome instabilities associated with carcinogenesis. We found that ARP8 phosphorylation by ATR is related to the recovery of stalled replication fork and the induction of cell death, and the formation of abnormal chromosomes after replication stress. These results suggest that ARP8 phosphorylation by ATR plays a role in maintaining genomic stability after replication stress.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々は、ATMとATRがINO80複合体の構成因子ARP8をリン酸化することを見出し、ATMによるARP8のリン酸化は染色体転座を抑制することを報告した。しかし、DNA 複製フォーク障害の修復に関与するリン酸化酵素ATRによるARP8のリン酸化の生物学的意義は不明であった。本研究により、ATR によるARP8のリン酸化がDNA 複製フォーク障害を修復する分子機構に関わっていることが解明された。また、ARP8の変異と発がん機構の関連についての証拠も示された。これにより、ARP8リン酸化を標的とした分子標的療法の開発などに繋がることが期待され、がん研究分野への貢献となる。

Report

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

    (11 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Evaluating Individual Radiosensitivity for the Prediction of Acute Toxicities of Chemoradiotherapy in Esophageal Cancer Patients2020

    • Author(s)
      Imano Nobuki、Nishibuchi Ikuno、Kawabata Emi、Kinugasa Yasuha、Shi Lin、Sakai Chiemi、Ishida Mari、Sakane Hiroaki、Akita Tomoyuki、Ishida Takafumi、Kimura Tomoki、Murakami Yuji、Tanaka Kimio、Horikoshi Yasunori、Sun Jiying、Nagata Yasushi、Tashiro Satoshi
    • Journal Title

      Radiation Research

      Volume: 195 Issue: 3 Pages: 244-252

    • DOI

      10.1667/rade-20-00234.1

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Matrin3 promotes homologous recombinational repair by regulation of RAD51.2019

    • Author(s)
      Shi L, Sun J, Kinomura A, Fukuto A, Horikoshi Y, Tashiro S.
    • Journal Title

      J Biochem.

      Volume: 166 Issue: 4 Pages: 343-351

    • DOI

      10.1093/jb/mvz041

    • NAID

      40022023652

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Prevention of chromosomal translocations by ATM- regulated phosphorylation of INO80 chromatin remodeling complex2021

    • Author(s)
      孫 継英
    • Organizer
      第63回日本放射線影響学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNA複製ストレス応答におけるINO80複合体の役割2021

    • Author(s)
      孫 継英
    • Organizer
      第5回放射線災害・医科学研究拠点カンファランス
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] INO80クロマチン複合体のリン酸化が11q23染色体転座の形成を抑制する2021

    • Author(s)
      孫 継英、堀越保則、田代聡
    • Organizer
      第38回染色体ワークショップ 第19回核ダイナミクス研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] The molecular mechanism of ARP8 phosphorylation in preventing 11q23 chromosomal translocations2020

    • Author(s)
      Jiying Sun and Satoshi Tashiro
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] INO80 chromatin remodeling complex phosphorylation regulated by ATM prevents etoposide-induced chromosomal translocations2020

    • Author(s)
      孫 継英、堀越保則、田代聡
    • Organizer
      第63回日本放射線影響学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Phosphorylated ARP8, a subunit of INO80 chromatin remodeling complex prevents etoposide-induced chromosomal translocations2019

    • Author(s)
      Jiying Sun
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Prevention of 11q23 chromosomal translocations by ATM and ATR through the phosphorylation of ARP8.2019

    • Author(s)
      Jiying Sun and Satoshi Tashiro
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 11q23染色体転座形成の抑制におけるINO80クロマチンリモデリング複合体のリン酸化の関与2019

    • Author(s)
      孫 継英
    • Organizer
      第44回中国地区放射線影響研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ATMとATRによるARP8のリン酸化が11q23染色体転座の形成を抑制する2019

    • Author(s)
      孫 継英
    • Organizer
      第4回放射線災害・医科学研究拠点カンファランス
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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