LLPSから紐解くゲノム欠失のサイズ制御

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K11421
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 河村 香寿美 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 特任研究員 (70849538)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 啓司 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 准教授 (00196809)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 放射線 / ゲノム欠失 / LLPS / 53BP1

Outline of Annual Research Achievements

高線量放射線により数Mbにも及ぶ大規模なゲノム欠失が引き起こされるが、メカニズムは不明である。そこで、近年タンパク質ダイナミクスの新たな現象として注目される液-液相分離（LLPS）に着目し、ゲノムを1セットしか持たないハプロイド細胞（ヒトHAP1細胞）を用いて、DNA二本鎖切断（DSB）誘発に伴う修復関連タンパク質の集積が、損傷ゲノムのLLPSを引き起こし、液相中での複数DSB間の誤修復が大規模ゲノム欠失を誘発することを証明する。
LLPSの阻害剤や誘発剤を用い、ゲノム欠失規模の検討をおこなう方法として、これまでに論文報告しているHPRT遺伝子のexon解析及びHPRT遺伝子座周辺のSTS-qPCR解析と、全ゲノムシーケンス（WGS）を実施する。さらに、ゲノム欠失に共役した発現変化の検討のために、RNA-seqを実施する。
令和5年度は、LLPS阻害剤として知られる1,6-ヘキサンジオールを用いて、HAP1細胞における53BP1のLLPS形成阻害に適した濃度を決定した。また、1,6-ヘキサンジオール処理したHAP1細胞から、X染色体上のHPRT遺伝子の変異を指標にγ線誘発の6-チオグアニン耐性クローンを複数単離した。
さらに、既に単離していた阻害剤や促進剤を処理していない6-チオグアニン耐性クローンについて、HPRT遺伝子のexonおよびHPRT遺伝子座周辺の多重STS-qPCRを実施し、ゲノム欠失規模を検証した。加えて、これらのクローンはWGS及びRNA-seq解析にも着手した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

令和5年度は研究計画当初の予定に大きな遅れや変更がないため、おおむね順調に進展しているとした。

Strategy for Future Research Activity

得られたWGSとRNA-seqデータに対し、解析を実施する。
阻害剤処理群のクローンに対し、HPRT遺伝子のexon解析及びHPRT遺伝子座周辺のSTS-qPCR解析をおこなう。

Causes of Carryover

インボイス制度の施行の関係で端数が生じたため、翌年度分と合わせて物品費として使用する。