2022 Fiscal Year Annual Research Report
クラスターDNA損傷の構造変化および修復機構の解明
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19H04273
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
倉岡 功 福岡大学, 理学部, 教授 (60335396)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹立 新人 福岡大学, 理学部, 助教 (20846505)
塩井 成留実 (青木成留実) 福岡大学, 理学部, 助教 (50510187)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 放射線 / クラスターDNA損傷 / 塩基除去修復 / ヌクレオチド除去修復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線により生じるDNA損傷は、ゲノムDNAの非常に狭い空間的に複数個密集することがある。このように生じたDNA損傷の「かたまり」（クラスターDNA損傷）は、一般環境中に生じるDNA損傷と比べて、その損傷の密集性から非常に修復され難いと予測されている。また、このクラスターDNA損傷は、最終的にDNA鎖の切断を導き、遺伝子の欠失や挿入さらには転座、そして発がんに関与することが考えられている。
本研究では、ヒトにおける放射線の生物影響に関する新たな理解を得ることを目的としている。具体的には、修復系が明らかになっている既知のDNA損傷の２つをDNA分子の特異的位置に挿入することで、クラスターDNA損傷を模倣し、細胞内でのクラスターDNA損傷の構造変化を生化学的および細胞学的に解析を行なった。
この目的を達成するために、独自にクラスターDNA損傷を有するDNA基質をin vitroで作成し、DNA修復酵素による切断パターンを調べた。8-オキソグアニン、ウラシルおよびAP部位を含むそれぞれ2つ含むクラスターDNA損傷では、そのそれぞれの修復酵素を用いた場合、明確なDNA二本鎖切断は観察されなかった。さらにこれらのクラスターDNA損傷基質を多様な修復酵素を含むHeLa細胞抽出液で処理しても、同様にDNA二本鎖切断は観察されなかった。
そこで、生きた細胞でクラスターDNA損傷を監視できるDNA修復基質を使用した細胞学的な解析を行う目的で、細胞中でDNA二本鎖切断を観察するシステムを作製した。一般的に、DNA二本鎖切断を修復する非相同末端修復は、変異を導入することが知られているが、今回作製した実験系でも変異の導入を観察することができた。これは、DNA二本鎖切断における非相同末端修復をモニタリングすることができる新規のシステムを構築する成果となった。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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