2020 Fiscal Year Annual Research Report
Formation and repair mechanisms of radiation-induced DNA-protein cross-links
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18H03374
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
井出 博 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (30223126)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平山 亮一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 重粒子線治療研究部, 主任研究員(定常) (90435701)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 放射線 / DNA損傷 / 修復機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，隣接する鎖切断がないType 1 DPCおよび一本鎖切断に隣接するType 2 DPCの修復機構を検討した。
formaldehyde (FA)はDNAとタンパク質を架橋しType 1 DPCを誘発する。ニワトリ由来DT40細胞をFA処理し生存率を調べた。tyrosyl-DNA phosphodiesterase (TDP) 1を欠損したDT40細胞はFA感受性を示し，野生型細胞に比べDPC除去が遅延した。TDP1の主要な基質であるtopoisomerase (TOP) 1が一本鎖切断末端にトラップされたTOP1cc のゲノムにおける生成を調べたが生成は認められなかった。TDP1はFAが誘発する未同定のType 1 DPCの修復に関与していると予想した。一方，DPC特異的プロテアーゼとして示唆されているSPRTNの欠損細胞は，FA感受性を示さなかった。FAが誘発するType 1 DPCの修復には関与していないと考えた。
抗がん剤のcamptothecin (CPT) はTOP 1反応中間体を阻害し，TOP1ccを含むType 2 DPCを誘発する。TOP1ccはproteasomeによりペプチドサイズに分解され，生じたDNA-peptide crosslink (DPepC) をTDP1が除去すると考えられている。ヒト由来TK6細胞を用い，TDP1欠損細胞，TDP2欠損細胞，TDP1/TDP2二重欠損細胞をCPT処理し生存率，TOP1ccおよびDPepCの除去動態を調べた。その結果，主要なDPepC除去酵素としてTDP1が働くが，TDP1が欠損するとTDP2がバックアップ酵素として働くことが分かった。また，SPRTN欠損細胞をX線照射し生存率を調べた。野生型細胞と同程度の生存率を示したことから，SPRTNはX線が誘発するDPCの修復には関与していないと考えた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Participation of TDP1 in the repair of formaldehyde-induced DNA-protein cross-links in chicken DT40 cells2020
Author(s)
Toshiaki Nakano, Mahmoud I. Shoulkamy, Masataka Tsuda, Hiroyuki Sasanuma, Kouji Hirota, Minoru Takata, Shin-ichiro Masunaga, Shunichi Takeda, Hiroshi Ide, Tadayoshi Bessho, Keizo Tano
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 15
Pages: e0234859
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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