2016 Fiscal Year Research-status Report
In vitro DNA複製系を用いたリピート不安定性メカニズムの解明
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16K07457
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| Research Institution | National Hospital Organization, Kyushu Cancer Center |
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Principal Investigator |
織田 信弥 独立行政法人国立病院機構(九州がんセンター臨床研究センター), その他部局等, 腫瘍遺伝学研究室長 (40333372)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | リピート配列 / ゲノム不安定性 / マイクロサテライト不安定性 / DNA複製 / DNAポリメラーゼ / 複製エラー / DNA修復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
短タンデムリピート(short tandem repeat, STR)は、DNA 複製の際にエラーが頻発する複製困難な配列であるにもかかわらず、真核生物ゲノム上に夥しい数が分布する。STR の生理機能は不明だが、その変化が一部のヒトがんや神経・筋疾患の病因となる。STR の変化の実態とその分子機序の解明が待たれるが、これまでの実際にin vivoで生じたリピート変化を帰納的に観察する研究には限界があった。本研究では、はじめてin vitro DNA 複製系を用い、リピートの普遍的な変化の動態をin vitro で観察し、変化を規定する分子要因を演繹的に明らかにすることを目的とした。初年度の計画(第1ステップ)はまず、複製型ポリメラーゼはどのようにリピート配列を複製するのか、1) 複製効率の変化と要因、2) 複製エラーの発生頻度と要因をin vitroで明らかにすることを目標とした。この目的に必要なさまざま性質のリピート配列をもつM13由来環状2本鎖DNA基質の作成に、交付決定後すぐさま着手したが、研究開始の遅れに伴い、未だ終了していない。一方、第3ステップで予定する課題(リピート不安定性疾患における分子異常の同定)に向け、ヒト諸疾患におけるリピート不安定性検索を平行して続けた結果、成人T細胞白血病/リンパ腫においてもリピート不安定性が観察されることを見出し、その解析結果を公表した(Miyashita K et al. J Cancer Res Clin Oncol 143: 399 - 408, 2017)。このように一般的にリピート変化が生じることが知られていないヒト疾患においても、リピート変化の存在を明らかにすることで、諸疾患のより正確な病因理解につながることが期待される。また、リピート変化を基礎に発症するヒト疾患が一般的認識以上に多く存在することも明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究課題は、平成28年10月末に交付が決定し、12月に資金配送されたため、課題を実施開始してから間もないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度の計画はまず、複製型ポリメラーゼはどのようにリピート配列を複製するのか、1) 複製効率の変化と要因、2) 複製エラー(A. misalignment、B. strand break)の発生頻度と要因をin vitroで明らかにすることを目標としていた。この目的には、M13由来環状2本鎖DNA基質上のギャップ(1本鎖)領域にさまざまな性質をもったリピート配列を組み込む必要があるが、このプラスミド構築作業を急ぐ。進捗状況によっては、委託サービスなどの利用も考慮する。
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| Causes of Carryover |
本研究課題は、平成28年10月末に交付が決定し、12月に資金配送されたため、課題を実施開始してから間もないため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
早急に遅れている初年度の研究計画を実施するため、本年度の配分額と併せ、漸次使用する。
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Research Products
(3 results)
