複製ストレス応答における癌抑制因子の新機能と染色体不安定化の抑制機構の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07614
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 内田 千晴 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 准教授 (60223567)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塩谷 文章 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 主任研究員 (10627665) ; 丹伊田 浩行 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (20336671) ; 北川 雅敏 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50294971)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 複製ストレス / ATR / がん抑制遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

DNA複製障害による複製フォーク進行の遅延・停止（複製ストレス）に対し、細胞応答の初期ではATR経路が活性し、複製障害が解消されるまで細胞周期を停止させる。しかし長時間の障害は、DNA二本鎖切断(DSB)発生-ATM経路を発動し、不完全な複製DNAをもつ細胞を排除する。これら二つの経路の制御は染色体安定性において極めて重要であるが、「ATR-ATM経路の切り替えの制御因子は何か、その機能の破綻は、がん化の要因である染色体不安定化にいかに結びつくか」は明らかではない。申請者らは、がん抑制遺伝子産物がATRと結合し複製ストレス初期のATR活性化に寄与すること、一方で このがん抑制遺伝子産物はDSB-ATM活性化を抑制しATRからATM経路への切り替えを妨げることを示唆する新たな知見を得た。
令和２年度は、複製ストレス初期のATR活性化にフォーカスし、がん抑制遺伝子産物がこれまで報告されていない分子間相互作用を介することを明らかにしている。すなわち、複製ストレス依存的な分子間相互作用を、免疫蛍光染色法による画像解析や結合分子の生化学的沈降実験によって証明しつつある。
令和３年度は、複製ストレス初期のATR活性化の既存のメカニズムとの差異、新規性についてさらに詳細な解析を進める。

Current Status of Research Progress

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

Reason

令和２年度は、複製ストレス初期のATR活性化にフォーカスし、がん抑制遺伝子産物がこれまで報告されていない分子間相互作用を介することを明らかにした。この未報告の相互作用について、複製ストレス依存的な分子間相互作用を、免疫蛍光染色法による画像解析や結合分子の生化学的沈降実験によって証明しつつある。

Strategy for Future Research Activity

令和３年度は、本研究組織が見出した未公開の複製ストレス初期のATR活性化メカニズムについて、既存のメカニズムとの差異、新規性についてさらに詳細な解析を進める。また、この新規活性化メカニズムの破綻が細胞の染色体異常や増殖異常を誘発するかについても検証する。

Causes of Carryover

これまで報告されていない分子間相互作用が見られたため、当初計画した実験を延期し、まずは見出した分子の免疫蛍光染色による局在や生化学的な免疫沈降実験などを進めた。実験計画の変更により、使用額に変更が生じた。
令和３年度は、引き続きこの分子間相互作用の詳細な解析を進めると共に、当初計画していた、細胞の染色体異常などの解析も進める。