Role of DNA damage-induced directional LINE-1-retrotransposition in tumor progression.

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K06191
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 飯島 健太 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 研究技術職員 (20565626)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: LINE-1 / DNA損傷

Outline of Annual Research Achievements

LINE-1はヒトゲノムの約17％を占める転移因子であり、現在でも約100コピーのLINE-1が転移能を保持している。LINE-1の動きが環境刺激により活性化されることが報告されているが、その活性化機序、及び生物学的な意義は不明である。一方近年のゲノム解析技術の進展により、がん細胞における高頻度のLINE-1の新規挿入が示され、LINE-1と発がんとの関連が注目されている。申請者はLINE-1転移誘導因子としてDNA損傷に着目し、その誘導機構について解析を行い、LINE-1がDNA損傷に応答して各種転写因子の標的遺伝子プロモーター上に結合すること、またLINE-1タンパクを人工的に集積したゲノム領域へのLINE-1の新規挿入を明らかにした。
本申請課題ではDNA損傷ストレス下での、①新規LINE-1挿入部位と、②これに伴う細胞形質変化、および細胞がん化との関連について明らかにしてゆく。前年度は①のLINE-1が環境刺激に応答して特定のゲノム領域に結合する分子メカニズムを明らかにするために、LINE-1タンパク質が結合する生体分子を網羅的に明らかにする実験系を立ち上げた。具体的には、近位依存性ビオチン化標識法に用いるアスコルビン酸過酸化酵素（APEX）をLINE-1タンパク質に融合、培養細胞において発現誘導し、LINE-1の転移、およびLINE-1特異的なビオチン化が観察できる条件について検討した。本年度は決定した条件を元に、各種ストレス刺激化でのLINE-1結合DNA,およびRNAを網羅的に回収し、解析を行った。
現在、各種ストレス刺激下でのLINE-1新規挿入部位と、LINE-1が結合するDNA、およびRNAとの機能的関連について解析を進めている。