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2015 Fiscal Year Annual Research Report

遺伝毒性試験の新機軸-DNA損傷、突然変異、染色体-

Research Project

Project/Area Number 23221006
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

松田 知成  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50273488)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 足立 淳  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, その他部局等, 研究員 (20437255)
井倉 毅  京都大学, 放射線生物研究センター, 准教授 (70335686)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords遺伝毒性試験 / SMRTシーケンサー / 小核試験 / DNA損傷応答 / クロマチン / プロテオーム / ヒストン修飾
Outline of Annual Research Achievements

化学物質の安全性評価において遺伝毒性試験は特に重要であり、より信頼性の高い遺伝毒性試験を開発することは極めて重要である。今回我々は、PacBio社の1分子リアルタイムDNAシーケンサー(SMRTシーケンサー)を用いた、極めて簡便な変異検出法を開発した。試料DNAから、SMRTBellテンプレートという環状のライブラリーを作成し、SMRTシーケンサーで1分子のDNAを繰り返し読むことで、シーケンスの正確度を高めた結果、バックグラウンドの突然変異が8Mbpに1個以下になり、真の突然変異と、ミスマッチ、DNA損傷の区別もできることが分かった。
一方、小核試験も重要な遺伝毒性試験であるが、疑陽性が多いという問題点が指摘されている。我々は、DNA損傷応答に関わるプロテインキナーゼの阻害が、DNA損傷を介さない小核誘導に寄与していることを明らかにした。そして、このような作用を持つ化学物質をスクリーニングする方法を開発し、抗酸化剤として広く食品に含まれるプロピルガレットにDNA損傷応答阻害作用があることを見出した。
また、研究分担者の井倉とともに、ヒストンH2AXのアセチル化およびリン酸化修飾をLC/MS/MSを用いて絶対定量する技術を開発し、細胞毎にこれら修飾の度合いが異なることを明らかした。この知見は、ストレス応答の多様性におけるエピジェネティク制御の重要性を提示している。
分担者の足立は、クロマチン結合タンパク質を効率よく濃縮してプロテオーム解析する手法を開発した。同定タンパクには779個の DNA結合タンパク、377個のRNA結合タンパク、433個の転写因子、81個のクロマチンリモデリング因子が含まれており、これらの変動を測定することで、クロマチンレベルでの化学物質の影響を捉える解析基盤になりうることが示唆された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2016 2015

All Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Acknowledgement Compliant: 9 results,  Open Access: 5 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Disruption of DNA Damage-response by Propyl Gallate and 9-Aminoacridine2016

    • Author(s)
      Matsuda, S. Matsuda, Y. Yanagisawa, S. Y. Ikura, M. Ikura, T. Matsuda, T.
    • Journal Title

      Toxicological Sciences

      Volume: - Pages: in press

    • DOI

      10.1093/toxsci/kfw039

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nuclear pyruvate kinase M2 complex serves as a transcriptional coactivator of arylhydrocarbon receptor2016

    • Author(s)
      Matsuda, S. Adachi, J. Ihara, M. Tanuma, N. Shima, H. Kakizuka, A. Ikura, M. Ikura, T. Matsuda, T.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 44 Pages: 636-647

    • DOI

      10.1093/nar/gkv967

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] DNA methylation dynamics in mouse preimplantation embryos revealed by mass spectrometry2016

    • Author(s)
      Okamoto, Y. Yoshida, N. Suzuki, T. Shimozawa, N. Asami, M. Matsuda, T. Kojima, N. Perry, A. C. Takada, T.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 6 Pages: 19134

    • DOI

      10.1038/srep19134

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Coordinated regulation of TIP60 and PARP-1 in damaged chromatin dynamics2016

    • Author(s)
      Ikura, M. Furuya, K. Fukuto, A. Matsuda, R. Adachi, J. Matsuda, T. Kakizuka, A. Ikura, T.
    • Journal Title

      Mol Cell Biol

      Volume: - Pages: in press

    • DOI

      10.1128/MCB.01085-15

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mutation assay using single-molecule real-time (SMRTTM) sequencing technology2015

    • Author(s)
      Matsuda, T. Matsuda, S. Yamada, M.
    • Journal Title

      Genes and Environment

      Volume: 37 Pages: 15

    • DOI

      DOI 10.1186/s41021-015-0017-5

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Absolute quantification of gammaH2AX using liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry2015

    • Author(s)
      Matsuda, S. Ikura, T. Matsuda, T.
    • Journal Title

      Anal Bioanal Chem

      Volume: 407 Pages: 5521-5527

    • DOI

      10.1007/s00216-015-8725-z

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Absolute quantification of acetylation and phosphorylation of the histone variant H2AX upon ionizing radiation reveals distinct cellular responses in two cancer cell lines2015

    • Author(s)
      Matsuda, S. Furuya, K. Ikura, M. Matsuda, T. Ikura, T.
    • Journal Title

      Radiat Environ Biophys

      Volume: 54 Pages: 403-411

    • DOI

      10.1007/s00411-015-0608-3

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Protective role of ALDH2 against acetaldehyde-derived DNA damage in oesophageal squamous epithelium2015

    • Author(s)
      Amanuma, (他10名) T. Matsuda, T. Muto, M.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 5 Pages: 14142

    • DOI

      10.1038/srep14142

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Characterization of Pathogenic Escherichia coli in River Water by Simultaneous Detection and Sequencing of 14 Virulence Genes2015

    • Author(s)
      Gomi, R. Matsuda, T. Fujimori, Y. Harada, H. Matsui, Y. Yoneda, M.
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 49 Pages: 6800-6807

    • DOI

      10.1021/acs.est.5b00953

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Acetylation of histone H2AX at Lys 5 by the TIP60 histone acetyltransferase complex is essential for the dynamic binding of NBS1 to damaged chromatin2015

    • Author(s)
      Ikura, M. Furuya, K. Matsuda, S. Matsuda, R. Shima, H. Adachi, J. Matsuda, T. Shiraki, T. Ikura, T.
    • Journal Title

      Mol Cell Biol

      Volume: 35 Pages: 4147-4157

    • DOI

      10.1128/MCB.00757-15

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] hCAS/CSE1L regulates RAD51 distribution and focus formation for homologous recombinational repair2015

    • Author(s)
      Okimoto, S. (他4名) Matsuda, T. Ikura, M. Ikura, T.(他7名) Tashiro, S.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 20 Pages: 681-694

    • DOI

      10.1111/gtc.12262

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Data for Proteomic Analysis of ATP-Binding Proteins and Kinase Inhibitor Target Proteins Using an ATP Probe.2015

    • Author(s)
      Adachi, J., Kishida, M., Watanabe, S., Hashimoto, Y., Fukamizu, K., and Tomonaga, T.
    • Journal Title

      Data in Brief

      Volume: 5 Pages: 726-729

    • DOI

      doi:10.1016/j.dib.2015.10.018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ピルビン酸キナーゼとピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体によるアセチルCoAの地産地消モデル2015

    • Author(s)
      松田俊, 足立淳, 井原賢, 田沼延公, 島礼, 垣塚彰, 井倉正枝, 井倉毅, 松田知成
    • Organizer
      日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] LC/MS/MSによるゲノムストレス応答の定量2015

    • Author(s)
      松田知成, 松田俊
    • Organizer
      日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] DNA損傷応答における動的クロマチン平衡とその意義2015

    • Author(s)
      井倉毅, 古谷寛治, 松田俊, 松田知成, 松田涼, 田代聡, 井倉正枝
    • Organizer
      日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] 塩基除去修復因子チミンDNAグリコシラーゼの構造活性相関と機能制御2015

    • Author(s)
      中村知史, 中村知史, 村上浩一, 村上浩一, 松田俊, 松田知成, 上原芳彦, 小野哲也, 西谷秀男, 菅澤薫
    • Organizer
      日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] SMRT DNAシーケンサーを用いた突然変異検出法の開発2015

    • Author(s)
      松田知成, 松田俊, 山田雅巳
    • Organizer
      日本環境変異原学会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2015-11-27 – 2015-11-28
  • [Presentation] LC/MS/MSを用いたDNA修復・損傷応答タンパク質及びヒストン修飾の絶対定量2015

    • Author(s)
      松田俊, 井倉正枝, 古谷寛治, 井倉毅, 松田知成
    • Organizer
      日本環境変異原学会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2015-11-27 – 2015-11-28
  • [Presentation] DNA adductome and mutation assay using NGS2015

    • Author(s)
      Tomonari Matsuda
    • Organizer
      Malaysian congress of toxicology (MyCOT 2015)
    • Place of Presentation
      クアラルンプール
    • Year and Date
      2015-10-29 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mass spectrometry-based quantitative proteome analysis of histone modifications and chromatin proteins2015

    • Author(s)
      足立淳、朝長毅
    • Organizer
      第74回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2015-10-08 – 2015-10-10
  • [Presentation] Detection of low frequent mutations using a single-molecule real-time (SMRT) sequencing technology2015

    • Author(s)
      松田知成, 山田雅巳
    • Organizer
      第74回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2015-10-08 – 2015-10-10
  • [Presentation] C18-SCX StageTipを用いた新規ペプチド分画法の開発2015

    • Author(s)
      足立淳、橋口一成、佐藤美佐子、長野麻衣子、橋本裕希、深水和菜、佐藤彩子、石濱泰、朝長毅
    • Organizer
      日本プロテオーム学会
    • Place of Presentation
      熊本市
    • Year and Date
      2015-07-23 – 2015-07-24
  • [Presentation] 絶対定量によるヒストンH2AXのリン酸化およびアセチル化の多様性及びダイナミクス解析2015

    • Author(s)
      松田 俊, 古谷 寛治, 井倉 正枝, 井倉 毅, 松田 知成
    • Organizer
      日本プロテオーム学会
    • Place of Presentation
      熊本市
    • Year and Date
      2015-07-23 – 2015-07-24
  • [Presentation] 1分子DNAシーケンサーを用いた突然変異検出法の開発2015

    • Author(s)
      松田知成, 松田俊, 山田雅巳
    • Organizer
      日本がん予防学会
    • Place of Presentation
      さいたま市
    • Year and Date
      2015-06-05 – 2015-06-06

URL: 

Published: 2017-01-06  

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