Development of methodology for monitoring DNA repair process in living cells using a super-resolution microscope

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K19848
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: Nakamura Asako 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (70609601)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2021-03-31
• Keywords: DNA損傷 / H2AX / 超解像度顕微鏡 / リアルタイムイメージング

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research plan is to develop a method that can monitor intra-cellular localization of post-translational modified proteins in living cells. In brief, we focused on the phosphorylated histone H2AX protein (g-H2AX), which is a marker of DNA double-strand break. We aimed to develop real-time imaging of γ-H2AX by using the novel ultra-resolution wide-field laser phase-contrast microscope and to clear the spatial detailed mechanism of induction of DNA damage and its repair process.

Free Research Field

放射線生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでに見ることが出来なかったDNA損傷の発生とその修復過程をリアルタイムにイメージングする手法を確立するものである。傷周辺のヒストン修飾に着目していることから、これまでのように傷に局在する修復タンパク質の挙動をイメージングするのとは全くことなり、傷そのもののダイナミクスをとらえることが可能となる。本研究成果は、DNAに生じた傷の「質」を明確にし、生物影響を理解するための一助となると考えられる。