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2019 Fiscal Year Research-status Report

リボヌクレオチドが引き起こす重篤なゲノム不安定化の分子機構

Research Project

Project/Area Number 19K12339
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

佐々 彰  千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (10738347)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
KeywordsDNA損傷 / ゲノム不安定性 / DNA修復 / 突然変異
Outline of Annual Research Achievements

細胞内のリボヌクレオチドは、エネルギー産生の基質やRNA前駆体として必須である一方で、DNA複製中にDNA前駆体と間違われてゲノムに取り込まれることがある。ゲノム中に蓄積したリボヌクレオチドはゲノム不安定化を誘発し、細胞に様々な異常を引き起こす。本研究では、リボヌクレオチドの蓄積によっていかなるゲノム変化が、どの様な機構を介して引き起こされるかを明らかにする。
本年度は、ヒトにおけるリボヌクレオチドの新たな代替修復機構の存在を明らかにした。DNA中のリボヌクレオチドは、リボヌクレオチド除去修復(RER)によって取り除かれる。一方で酸化など傷ついたリボヌクレオチドはRERによって除去できず、その様な損傷に対しては代替の修復機構が働くと考えられる。我々は、そのメカニズムとしてヌクレオチド除去修復(NER)に着目し、精製したNER因子を用いた試験管内での修復再構成実験によってリボヌクレオチドに対する修復能を解析した。その結果、NERは損傷型リボヌクレオチドである8-oxo-rGを切断する活性を有していたことから、NERはDNAに取り込まれたリボヌクレオチドに対する代替修復経路として機能する可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通りに、試験管内でのDNA修復反応再構成実験を実施し結果を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

RERに関与する因子を改変したヒト細胞株を用いて突然変異誘発の分子機構を解析すると共に、ゲノム不安定化を包括的に可視化するための試験系の確立を進める。

Causes of Carryover

年度末にかけて実施および参加を予定していた複数の実験・国際会議が延期または中止になったことから、次年度使用額が生じた。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Processing of a single ribonucleotide embedded into DNA by human nucleotide excision repair and DNA polymerase η2019

    • Author(s)
      Sassa Akira、Tada Haruto、Takeishi Ayuna、Harada Kaho、Suzuki Megumi、Tsuda Masataka、Sasanuma Hiroyuki、Takeda Shunichi、Sugasawa Kaoru、Yasui Manabu、Honma Masamitsu、Ura Kiyoe
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 13910

    • DOI

      10.1038/s41598-019-50421-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparative study of cytotoxic effects induced by environmental genotoxins using XPC- and CSB-deficient human lymphoblastoid TK6 cells2019

    • Author(s)
      Sassa Akira、Fukuda Takayuki、Ukai Akiko、Nakamura Maki、Takabe Michihito、Takamura-Enya Takeji、Honma Masamitsu、Yasui Manabu
    • Journal Title

      Genes and Environment

      Volume: 41 Pages: 15

    • DOI

      10.1186/s41021-019-0130-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Mechanistic basis for genome instability induced by non-canonical nucleotide accumulation in human cells2019

    • Author(s)
      Akira Sassa
    • Organizer
      2019 International Conference for Leading and Young Medical Scientists
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Alternate processing pathways of a single ribonucleotide incorporated into DNA and its consequences in human cells2019

    • Author(s)
      Akira Sassa, Haruto Tada, Ayuna Takeishi, Kaho Harada, Kazuma Nakatani, Masataka Tsuda, Hiroyuki Sasanuma, Shunichi Takeda, Kaoru Sugasawa, Manabu Yasui, Masamitsu Honma, Kiyoe Ura
    • Organizer
      The Joint Meeting of The 6th Asian Congress on Environmental Mutagens and the 48th Annual Meeting of the Japanese Environmental Mutagen Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanistic insight of unique mutations caused by a ribonucleotide embedded into DNA2019

    • Author(s)
      Ayuna Takeishi, Manabu Yasui, Hiroyuki Sasanuma, Shunichi Takeda,Kaoru Sugasawa, Masamitsu Honma, Kiyoe Ura, Akira Sassa
    • Organizer
      The Joint Meeting of The 6th Asian Congress on Environmental Mutagens and the 48th Annual Meeting of the Japanese Environmental Mutagen Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] FTO's roles in DNA damage response and underlying mechanism2019

    • Author(s)
      Weiying LIU, Manabu YASUI, Akira SASSA, Yiyi CAO, Jing XI, Xinyue YOU, Masamitsu HONMA, Yang LUAN
    • Organizer
      The Joint Meeting of The 6th Asian Congress on Environmental Mutagens and the 48th Annual Meeting of the Japanese Environmental Mutagen Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison analysis of backbones between 8-oxoG added DNA and intact DNA enclosed with water molecules by using an accelerated quantum chemical calculation2019

    • Author(s)
      Ai SUZUKI, Akira SASSA, Manabu YASUI, Masamitsu HONMA
    • Organizer
      The Joint Meeting of The 6th Asian Congress on Environmental Mutagens and the 48th Annual Meeting of the Japanese Environmental Mutagen Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒストンメチル化酵素NSD2の酵素学的機能解析2019

    • Author(s)
      小池 望実、佐々 彰、安田 武嗣、浦 聖恵
    • Organizer
      第37 回 染色体ワークショップ 第18 回 核ダイナミクス研究会
  • [Presentation] ゲノム恒常性維持におけるヒストンメチル化酵素NSD2の役割2019

    • Author(s)
      浦 聖恵、佐々 彰、東條 あかり、原田 佳歩、安井 学、本間 正充
    • Organizer
      第13回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [Remarks] 竹石歩奈さんがACEM/JEMS 2019でベストプレゼンテーション賞を受賞

    • URL

      https://uralab.wordpress.com/2019/11/21/acem-jems-2019

  • [Remarks] DNAに取り込まれたリボヌクレオチドの除去修復を担う新たなメカニズムを解明

    • URL

      http://www.bio.s.chiba-u.ac.jp/research.html#sassa201909

  • [Remarks] ゲノム編集ヒト細胞を用いて環境中化学物質の毒性を評価する方法を開発

    • URL

      http://www.bio.s.chiba-u.ac.jp/research.html#sassa201908

URL: 

Published: 2021-01-27  

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