| Project/Area Number |
21K15069
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 43050:Genome biology-related
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
SAITO SHINTA 横浜市立大学, 理学部, 助教 (60837897)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | DNA修復 / 組換え / 二本鎖切断 / Alu / 非相同組換え |
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| Outline of Research at the Start |
細胞のゲノムDNAは、さまざまな内的・外的要因により絶えず損傷を受けている。最も危険なDNA損傷である二本鎖DNA切断は、ヒト細胞では非相同末端連結（NHEJ）または相同組換えによって効率良く修復されるが、これら2つの修復機構とは異なるマイナーな経路も存在する。本研究ではヒト細胞を使った逆遺伝学的な解析により、マイナーな二本鎖DNA切断修復経路であるalt-EJとSSAの分子機構と細胞内での役割を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, I performed structure-function relationship analysis of DNA polymerase θ (Polθ) , which is essential for alt-EJ. In a series of experiments, I found that in addition to the ATPase and polymerase domains, three unique insertion loops of Polθ also play important functions in alt-EJ. I also identified several novel factors involved in Alu-Alu recombination through various genetic analyses. These findings are expected to provide significant insights into the understanding of the mechanism of DNA double-strand break repair and potentially for medical applications in the field of drug discovery.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
二本鎖DNA切断は最も危険なDNA損傷であり、不完全な修復はがん化や細胞死を引き起こす。そのため、二本鎖DNA切断が細胞内でどのように修復されるのかを理解することは、ゲノム安定性維持機構の具体像やがん化との関連についての正確な理解に役立つだけでなく、放射線や抗がん剤を用いたがん治療に重要な示唆を与える。本研究ではDSB修復経路であるalt-EJおよびAlu-Alu組換え（SSA）の分子機構の一旦を明らかにすることができた。これらの結果は、DSB修復機構の全容解明のみならず創薬医療分野への応用（特に抗がん剤開発）に向けて重要な示唆を与えると期待される。
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