2021 Fiscal Year Research-status Report
Investigation for the regulatory mechanism of DNA double-strand break repair by nuclear myosin
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21K12244
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| Research Institution | Tokyo University of Technology |
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Principal Investigator |
西 良太郎 東京工科大学, 応用生物学部, 准教授 (80446525)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
逆井 良 金沢医科大学, 医学部, 講師 (10549950)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | DNA修復 / DNA二本鎖切断 / 相同組換え修復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電離放射線などにより生じるDNA二本鎖切断（DNA double-strand break: DSB）は最も細胞毒性の高いDNA損傷の一つであり、適切なDSB修復はゲノムDNAの恒常性維持に必須である。ヒト細胞におけるDSB修復機構は主に非相同末端再結合及び、相同組換え修復である。これらのうち、相同組換え修復は損傷を受けていない姉妹染色分体を鋳型としてDSBを修復するため、非常に忠実度の高い修復機構である。これまでに我々は、遺伝子領域に生じたDSBが隣接する核内構造体（核スペックル）により制御される特異的な相同組換え修復によって修復される可能性を報告してきた。このことは、ヒト細胞核内では相同組換え修復は画一的な反応ではなく、DSBが生じた環境によって制御される多様性に富む反応であることを示唆するが、未だその全容は不明である。そこで本研究では、相同組換え修復のサブパスウェイあるいは、新たな制御機構を解明するために、DSB修復の最上流で機能するMRN（MRE11-RAD50-NBS1）複合体 と相互作用する新規因子を探索した。なかでも、核内ミオシンがMRE11と相互作用することに着目し、そのDSB修復における役割を明らかにすることを目的とした。そのために、核内ミオシンとの相互作用を特異的に欠失するMRE11変異体を作成し、この変異MRE11を発現する細胞株を用いて生物学的意義を明らかにすることとした。そこで本年度は、MRN複合体と核内ミオシンの相互作用部位の同定を、種々のMRE11変異体を用いて試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまでに核内ミオシンと相互作用するMRE11のドメインを特定するには至っているが、一アミノ酸残基レベルでの相互作用部位の解析には至っていない。そのため、MRE11変異体を発現する細胞の解析が開始できていないため、やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り、引き続き核内ミオシンとの相互作用を欠くMRE11を用いた解析をすすめる。その一方で、プランBとして核内ミオシンそのものをshort interfering RNAを用いてノックダウンし、細胞の表現型を解析することをすすめる。
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| Causes of Carryover |
本研究計画は本年度が初年度であり、微細な繰越金が発生した。この繰越金は次年度の研究計画に大きな影響を与えないが消耗品費として使用予定である。令和4年度では、核内ミオシンのノックダウンを行うための試薬・消耗品類費、令和3年度に引続き、MRE11の欠失変異体の作製、これを用いた細胞生物学的な解析のための試薬・消耗品類費に充当する予定である。また、令和４年度末を目処に論文投稿を行う予定であることから、国内・国際学会へ参加し情報収集を行うための旅費および、論文出版費用を予定している。
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[Journal Article] Differentiation of THP-1 monocytes to macrophages increased mitochondrial DNA copy number but did not increase expression of mitochondrial respiratory proteins or mitochondrial transcription factor A2021
Author(s)
Mizuho Okamoto, Masanori, Shimogishi, Akari Nakamura, Yusuke Suga, Kyosuke Sugawara, Michio Sato, Ryotaro Nishi, Akio Fujisawa, Yorihiro Yamamoto, Misato Kashiba
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Journal Title
Archives of Biochemistry and Biophysics
Volume: 710
Pages: 108988
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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