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2019 Fiscal Year Annual Research Report

組織幹細胞におけるゲノム安定性の制御

Research Project

Project/Area Number 15H05713
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

藤堂 剛  大阪大学, 放射線科学基盤機構附属ラジオアイソトープ総合センター, 招へい教授 (90163948)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 辻村 亨  兵庫医科大学, 医学部, 教授 (20227408)
弓場 俊輔  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (40263248)
瀬々 潤  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 招聘研究員 (40361539)
川崎 隆史  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (60356839)
吉村 崇  大阪大学, 放射線科学基盤機構附属ラジオアイソトープ総合センター, 教授 (90323336)
Project Period (FY) 2015-05-29 – 2020-03-31
Keywordsゲノム不安定性 / メダカ / TLS DNAポリメラーゼ / 大腸がん / 複製ストレス
Outline of Annual Research Achievements

ゲノムDNAは、外的・内的要因によるDNA損傷の脅威に常に曝されている。DNA損傷は「ゲノム不安定性」を誘発し、長い潜伏期間の後、発がん等重篤な疾患を引き起こす。本申請研究では、ゲノム変異をエンドポイントとして内因性変異因子や環境変異原に対する細胞の損傷応答機構を明らかにする研究を提案している。本年度は以下の研究成果を得た。
1)本申請研究においてrev3遺伝子変異体では大腸がんが年齢依存的に全個体で発症する事を見いだしている。更に本変異体細胞において、染色体異常が多発している事、ガンマH2AX-fociが高頻度に形成される事を、昨年度の解析で報告している。これらの結果は、rev3変異細胞では二重差切断(DSB)が通常の培養条件下で高頻度に誘発されている事を示唆している。本年度は、この自然誘発DSBをin situに直接検出する為に、EndSeqと呼ばれる「DSB末端をアダプター結合によりマークした後、NGSにより、DSB誘発サイトとその頻度を決定する方法」の確立を行なった。
2)DSB多発原因としてDNA複製ストレスが考えられる。それを実証する為、DNA合成速度をDNA Fiber Assayにて測定したところ、rev3変異体細胞ではDNA合成速度が低下していることが明らかになった。更に本変異細胞は、通常のDNA合成に働くDNAポリメラーゼ阻害剤であるAphidicolinに対し高感受性となっている事を見出した。これらの結果は、rev3変異体細胞では常に複製ストレスがかかっており、これが高頻度DSB誘発の原因である事を示している。
3)次世代DNAシークエンサー(NGS)を活用したゲノム変異解析系を樹立し、rev3個体で誘発されている大腸がんにおいては、Deletion, Inversion, Translocation等のゲノム構造異常が多発している事を見出した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 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 (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Estrogen receptor 2b is the major determinant of sex-typical mating behavior and sexual preference in medaka.2021

    • Author(s)
      Nishiike Y, Miyazoe D, Togawa R, Yokoyama K, Nakasone K, Miyata M, Kikuchi Y, Kamei Y, Todo t, Ishikawa-Fujiwara T, Ohno K, Usami T, Nagahama Y, Okubo T.
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of Rev1 in alkylating agent-induced loss of heterozygosity in Oryzias latipes.2020

    • Author(s)
      Fujikawa Y, Ishikawa-Fujiwara T, Kuo T, Shinkai N, Shoji T, Kawasaki T, Kamei Y, Sakuraba Y, Sato A, Kinoshita M, Gondo Y, Yuba S, Tsujimura T, Sese J, Todo T.
    • Journal Title

      Genes Cells.

      Volume: 25 Pages: 124-138

    • DOI

      10.1111/gtc.12746. Epub 2020 Feb 5.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Genome analysis of Rev3l deficient medaka mutant2020

    • Author(s)
      Tomoko (Ishikawa) Fujiwara, Yoshihiro Fujikawa, Andres Canela, Tatsuma Shoji, Fei Sun, Jun Sese, Takeshi Todo
    • Organizer
      日本放射線影響学会第63回大会
  • [Presentation] A unique phenotype of medaka rev3l mutant2019

    • Author(s)
      Yoshihiro Fujikawa, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Ayuko Sato, Tetsushi Sakuma,Tsutomu Shimura, Takashi Yamamoto, Seiji Kodama, Tohru Tsujimura, Takeshi Todo
    • Organizer
      16th International Congress of Radiation Research
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristic feature of genomic instability in rev1 and rev3 mutants2019

    • Author(s)
      Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Yoshihiro Fujikawa, Takeshi Todo
    • Organizer
      16th International Congress of Radiation Research
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 消化管腫瘍を高頻度に発がんするメダカrev3l変異体を用いた発がんメカニズムの解析2019

    • Author(s)
      藤川 芳宏 、藤原 智子 、佐藤 鮎子 、志村 勉 、 児玉 靖司 、辻村 亨 、藤堂 剛
    • Organizer
      第6回アジア環境変異原学会日本環境変異原学会第48回大会合同大会
  • [Presentation] Acute irradiation induces testis-ova formation in OGG1 or REV1 gene deficient medaka (Oryzias latipes)2019

    • Author(s)
      Erge Sha, Kento Nagata, Takako Yasuda, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Takeshi Todo, Hiroshi Mitani, Shoji Oda
    • Organizer
      日本放射線影響学会第62回大会
  • [Presentation] Rev3l-deficent medaka provides an excellent model for studies of intestinal tumor development2019

    • Author(s)
      Yoshihiro Fujikawa, Tomoko Fujiwara, Ayuko Sato, Tsutomu Shimura, Seiji Kodama, Tohru Tsujimura, Takeshi Todo
    • Organizer
      日本放射線影響学会第62回大会
  • [Presentation] Involvement of Trans Lesion Synthesis DNA polymerase on maintenance of Genome stability2019

    • Author(s)
      Tomoko Fujiwara, Yoshihiro Fujikawa, Takeshi Todo
    • Organizer
      日本放射線影響学会第62回大会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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