Analyses of mechanisms to tolerate for blockages of DNA replication and transcription by DNA lesions

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19843
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Masutani Chikahide 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (40241252)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: DNA損傷 / DNA損傷トレランス / 損傷乗り越えDNA複製 / 転写 / DNA損傷応答シグナル

Outline of Final Research Achievements

DNA replication and transcription are obstructed by DNA damage. In the active gene domain, inhibition of the transcription and inhibition of the DNA replication can occur together. However, it is expected that DNA replication is obstructed regardless of inhibition of the transcription in many domains of the whole genome. Through this study, we searched for a connection between the cancellation mechanism of inhibition of transcription and the inhibition of DNA replication on the whole genome. We demonstrated that, in the cooperation mechanism of inhibition of the DNA replication and inhibition of the transcription and that cancellation mechanism, we found the participation of the ATR plays crucial roles in the DNA damage response.

Free Research Field

環境解析評価およびその関連分野

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

環境中の紫外線や細胞自身の代謝産物である活性酸素などにより、DNAは絶えず損傷を受けており、基礎的なDNA代謝であるDNA複製と転写は阻害される。本研究では、DNA損傷によるDNA複製の阻害と転写の阻害を連携して制御するネットワークの存在を強く示唆することができた。DNA損傷応答機構の破綻は、ゲノムの不安定化につながり、がん化や老化を始めとするさまざまな生理機能の異常をきたす。一方で、がん細胞は、DNA損傷存在下でも増殖するために、これらのメカニズムを利用して、DNA損傷に対する耐性を獲得する。従って、本研究は、発がん防御に加えて、新規抗がん戦略の構築に寄与することが期待できる。