| Project/Area Number |
20K07614
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 50010:Tumor biology-related
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
内田 千晴 浜松医科大学, 光医学総合研究所, 准教授 (60223567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩谷 文章 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (10627665)
丹伊田 浩行 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (20336671)
北川 雅敏 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50294971)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | p130RB2 / 複製ストレス / ATR / ETAA1 / がん抑制遺伝子 / DNA複製ストレス / RBファミリー |
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| Outline of Research at the Start |
細胞は、薬剤や紫外線などによって誘発されるDNA 複製障害=複製ストレスに応答し、異常な染色体構造の発生を回避するしくみを備えている。複製障害発生直後はATRというリン酸化酵素が活性化され、障害が除かれるまで細胞増殖を一時停止させる経路が働く。しかし障害が長時間続くとDNA の二本鎖切断:DSBが発生し、DSB が修復されない場合は別のリン酸化酵素ATMの経路が活性化され、細胞死をひきおこす。
これらの複製ストレス応答経路のバランスは、染色体異常・不安定化を抑制し、がん化を防ぐために重要であると考えられている。本研究では、これらの経路の制御に関わると予想されるがん抑制遺伝子産物の機能を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNA複製障害による複製フォーク進行の遅延・停止(複製ストレス)に対し、細胞応答の初期ではATR経路が活性し、複製障害が解消されるまで細胞周期を停止させる。しかし長時間の障害は、DNA二本鎖切断(DSB)発生-ATM経路を発動し、不完全な複製DNAをもつ細胞を排除する。これら二つの経路の制御は染色体安定性において極めて重要であるが、「ATR-ATM経路の切り替えの制御因子は何か、その機能の破綻は、がん化の要因である染色体不安定化にいかに結びつくか」については、詳細なメカニズムは明らかではなかった。
申請者らは、がん抑制遺伝子産物RBファミリーの一つであるp130RB2が、DNA複製阻害に対する初期応答(複製ストレス初期の応答)でATR活性化を正に制御することを明らかにした。p130RB2 とETAA1の相互作用は、免疫蛍光染色法および近接ライゲーションアッセイ (PLA法) による共局在画像解析や生化学的沈降実験によって証明した。 p130RB2の機能喪失により、複製ストレスにおけるATR活性化の指標であるRPA32リン酸化が抑制され、複製ストレス解消後のS期進行の遅延とsingle strand DNAの残存が観察された。さらに、p130RB2の機能喪失はanaphase染色体の異常、細胞生存率の低下を引き起こした。ETAA1と独立してATR活性化に働くTopB1とp130RB2との結合については観察できなかったことから、p130RB2は複製ストレス初期において、ETAA1-RPA32-ATR活性化経路において積極的に働くと考えられた。
一方、長時間の複製障害では、p130RB2の機能喪失はDSBを抑制する傾向を示した。また、DSB誘導に関わる因子との相互作用が示唆された。p130RB2は複製ストレス応答において、ATR経路とATM経路の両方の制御に働く可能性がある。
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