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2023 Fiscal Year Annual Research Report

International collaborations for revealing the synergistic genetic relationship in genome maintenance systems

Research Project

Project/Area Number 19KK0210
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

廣田 耕志  東京都立大学, 理学研究科, 教授 (00342840)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 津田 雅貴  国立医薬品食品衛生研究所, 変異遺伝部, 室長 (00734104)
阿部 拓也  東京都立大学, 理学研究科, 助教 (50779999)
Project Period (FY) 2019-10-07 – 2024-03-31
KeywordsDNA損傷 / DNA修復 / ヌクレオシドアナログ / チェックポイント / 遺伝子シナジー
Outline of Annual Research Achievements

ゲノムの不安定化は細胞老化や発ガンに密接に関わっており、高齢化社会の進む今日にあって「ゲノム維持メカニズム」は集中的な研究が必要とされる分野の一つである。このメカニズムに関わる遺伝子の変異の組合せ次第では、ゲノム不安定化要素として相乗効果(シナジー)を及ぼすことが知られている。本研究では、この様な遺伝子間のシナジーを「遺伝子シナジー」と定義し、包括的にその分子機構まで国際共同研究で明らかにすることを目的とする。
本研究では、(1) ゲノム編集細胞コレクションCOMHUTを利用した新規の遺伝シナジーの抽出、(2) イタリアIFOMとの国際共同研究による先端測定を利用した遺伝子シナジーの包括的理解、(3) 米国NIHとの国際共同研究による低分子阻害化合物のスクリーニングを実施した。
(1)の研究ではさまざまなヌクレオシドアナログと遺伝子シナジーの関係となる変異遺伝子を包括的に理解した。さらにチェックポイント経路との遺伝子シナジーとなる新規の変異遺伝子の同定にも成功した。また、複製ポリメラーゼεの校正変異とBRCA1遺伝子の間の遺伝子シナジーも同定しその分子機構を報告した。
(2)の研究では高解像度顕微鏡技術を用い、複製に連動した染色体接着機構を解明した。
(3)の研究ではトポイソメラーゼIの阻害薬品候補を、ロボットを用いた高速スクリーニングにより取得することに成功した。本研究では、国際協力により遺伝子シナジーの包括的理解を進めるとともに、若手研究者派遣による多角的視野を持つ次世代の人材育成にも成功した。

  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Leicester Univ./Aberdeen Univ./Sussex Univ.(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Leicester Univ./Aberdeen Univ./Sussex Univ.
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] Boston College/NIH/UC Berkeley(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Boston College/NIH/UC Berkeley
  • [Int'l Joint Research] IFOM分子腫瘍学研究所(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      IFOM分子腫瘍学研究所
  • [Journal Article] Proofreading exonuclease activity of replicative polymerase epsilon promotes cellular tolerance to arabinosides in CTF18-dependent and -independent manner.2024

    • Author(s)
      Rahman MR, Hirota K, Kawasumi R.
    • Journal Title

      Genome Instability and Disease.

      Volume: 5 Pages: 76-88

    • DOI

      10.1007/s42764-00124-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Metabolic stress-induced long ncRNA transcription governs the formation of meiotic DNA breaks in the fission yeast fbp1 gene.2024

    • Author(s)
      Tsuruta Y, Senmatsu S, Oe H, Hoffman CS, Hirota K.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 19(1) Pages: e0294191

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0294191.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Homology recognition without double-stranded DNA-strand separation in D-loop formation by RecA2024

    • Author(s)
      Shibata Takehiko、Ikawa Shukuko、Iwasaki Wakana、Sasanuma Hiroyuki、Masai Hisao、Hirota Kouji
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 52 Pages: 2565~2577

    • DOI

      10.1093/nar/gkad1260

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dominant roles of BRCA1 in cellular tolerance to a chain-terminating nucleoside analog, alovudine2024

    • Author(s)
      Hosen Md Bayejid、Kawasumi Ryotaro、Hirota Kouji
    • Journal Title

      DNA Repair

      Volume: 137 Pages: 103668~103668

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2024.103668

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CTF18-RFC contributes to cellular tolerance against chain-terminating nucleoside analogs (CTNAs) in cooperation with proofreading exonuclease activity of DNA polymerase ε2023

    • Author(s)
      Washif Mubasshir、Ahmad Tasnim、Hosen Md Bayejid、Rahman Md Ratul、Taniguchi Tomoya、Okubo Hiromori、Hirota Kouji、Kawasumi Ryotaro
    • Journal Title

      DNA Repair

      Volume: 127 Pages: 103503~103503

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2023.103503

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PCNA recruits cohesin loader Scc2 to ensure sister chromatid cohesion2023

    • Author(s)
      Psakhye Ivan、Kawasumi Ryotaro、Abe Takuya、Hirota Kouji、Branzei Dana
    • Journal Title

      Nature Structural & Molecular Biology

      Volume: 30 Pages: 1286~1294

    • DOI

      10.1038/s41594-023-01064-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Lestaurtinib induces DNA damage that is related to estrogen receptor activation2023

    • Author(s)
      Ooka Masato、Yang Shu、Zhang Li、Kojima Kota、Huang Ruili、Hirota Kouji、Takeda Shunichi、Xia Menghang
    • Journal Title

      Current Research in Toxicology

      Volume: 4 Pages: 100102~100102

    • DOI

      10.1016/j.crtox.2022.100102

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The proofreading exonuclease of leading-strand DNA polymerase epsilon prevents replication fork collapse at broken template strands2023

    • Author(s)
      Ahmad Tasnim、Kawasumi Ryotaro、Taniguchi Tomoya、Abe Takuya、Terada Kazuhiro、Tsuda Masataka、Shimizu Naoto、Tsurimoto Toshiki、Takeda Shunichi、Hirota Kouji
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 51 Pages: 12288~12302

    • DOI

      10.1093/nar/gkad999

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Role of proofreading exonuclease activity of polymerase ε in the maintenance of genome integrity2024

    • Author(s)
      3.Tasnim Ahmad, Ryotaro Kawasumi, Tomoya Taniguchi, Takuya Abe, Kazuhiro Terada, Masataka Tsuda, (他4名), Kouji Hirota,
    • Organizer
      染色体ワークショップ
  • [Presentation] 「Exonuclease activity of replicative polymerase epsilon promotes cellular tolerance against arabinosides in CTF18 -dependent and independent manner」2023

    • Author(s)
      MD Ratul Rahman、 川澄 遼太郎、 廣田 耕志
    • Organizer
      Eukaryotic DNA Replication and Genome Maintenance
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of proofreading exonuclease activity of polymerase ε in the maintenance of genome integrity2023

    • Author(s)
      Kouji Hirota
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Metabolic stress-induced ncRNA transcription governs the plasticity of meiotic DNA breaks”2023

    • Author(s)
      Yusuke Tsuruta, Satoshi senmatsu, Kouji Hirota,
    • Organizer
      The 11th International Fission Yeast Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 「機械学習を用いた染色体解析法の開発」2023

    • Author(s)
      阿部拓也
    • Organizer
      第10回DNA損傷応答ワークショップ
  • [Funded Workshop] Role of proofreading exonuclease activity of polymerase ε in the maintenance of genome integrity (at Leicester University)2023

  • [Funded Workshop] DNA repair and replication (at Aberdeen University)2023

URL: 

Published: 2024-12-25  

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