| Project/Area Number |
23K21749
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| Project/Area Number (Other) |
21H03596 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 63020:Radiation influence-related
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| Research Institution | Keio University (2023-2024)
Gunma University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
Shibata Atsushi 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (30707633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山内 基弘 九州大学, アイソトープ統合安全管理センター(馬出地区), 准教授 (60437910)
宮成 悠介 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 准教授 (60469608)
安原 崇哲 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (90757056)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | DNA修復 / 放射線 / NHEJ / クロマチン / 染色体転座 / HR / DSB修復 / 転写 |
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| Outline of Research at the Start |
放射線はヒト体内にあるDNAに対して様々な形状の損傷を与える。その多様なDNA損傷の中で、DNA二重鎖が同時に切断されるDNA二本鎖切断は最も重篤なDNA損傷の一つとされている。一方で人体は、傷ついたDNAを復元する「DNA修復」という機能を持つことから、正確にDNAを修復できるかどうかがその後の人体の運命決定に大きな影響を与える。本研究ではDNA修復の精度に関わる最重要分子である53BP1を対象に、その詳細な分子機構解明に挑戦する。人体がどのようにして正確なDNA修復を実現するか、その仕組みを明らかにすることで、放射線障害の低減に貢献することができると考えている。
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| Outline of Final Research Achievements |
DNA double-strand breaks (DSBs) induced by radiation exposure (IR) are considered one of the most severe forms of DNA damage, and the success or failure of their repair has a significant impact on cellular fate. After IR, chromatin structural changes occur appropriately in the vicinity of DSBs, facilitating efficient DSB repair. However, the detailed molecular mechanisms underlying this process remain unclear. In this study, we focused on 53BP1 to investigate how cells optimize the chromatin environment around DSBs. Using super-resolution fluorescence microscopy (3D-SIM), we found that 53BP1 forms multiple nanodomains, and discovered that 53BP1 oligomerization plays a crucial role in DNA damage signaling, including γH2AX focus formation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で得られた知見は、放射線によるDNA二本鎖切断（DSB）の修復メカニズムに関する深い理解に貢献すると考えている。特に、53BP1を介したクロマチン構造変化がDSB修復における重要な役割を果たすことを明らかにしたことで、放射線照射によって引き起こされる突然変異や細胞障害の理解が深まった。この成果は、放射線障害に対する予防や治療法の開発、さらに新しい放射線治療方法への応用が期待される。
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