Carcinogenesis induced by biological stresses

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21410
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• Principal Investigator: MASAI Hisao 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, 所長 (40229349)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: 熱ショック / 酸化ストレス / 浸透圧ストレス / 栄養ストレス / Claspin / Chk1 / DNA複製チェックポイント / 統合的ストレス応答

Outline of Final Research Achievements

Various biological stresses activate replication checkpoint. Some (high temperature, oxidative stress and arsenate) inhibit DNA replication, while others activate Chk1 without affecting replication. They activate Chk1 both in G1 and S phases in Claspin-independent and -dependent manners, respectively. Furthermore, GCN2, HRI kinases involved in Integrated stress response pathway are required for stress-induced Chk1 activation. These results suggest cross talks between replication checkpoint and stress-induced responses, pointing to a potential mechanism whereby biological stresses may induce genomic instability.

Free Research Field

分子生物学、生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ストレスは、身体の機能に大きな影響を与える。一方、複製ストレスは、ゲノム不安定性の誘導を介して発がんの究極的な原因となる。細胞は、それを取りまく環境の変化（温度変化、酸素レベルの変動、細菌感染、酸化ストレスなど）に応答して、種々のシグナル経路を発動し、適応を図る。本研究成果では、環境ストレスと複製ストレスのcross talkの存在を証明し、生体ストレスの蓄積が、発がんなどの疾患に至る分子経路を明らかにした。これらの発見は、人の発がんの予防のための新たな方策を示唆する。