2023 Fiscal Year Annual Research Report
全ゲノム領域に共通した正確なDNA修復を保証するDSB修復経路選択機構の研究
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21H03596
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
柴田 淳史 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (30707633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山内 基弘 九州大学, アイソトープ統合安全管理センター(馬出地区), 准教授 (60437910)
宮成 悠介 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 准教授 (60469608)
安原 崇哲 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (90757056)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | DNA修復 / 放射線 / NHEJ / クロマチン / 染色体転座 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線照射が誘発するDNA二本鎖切断（DSB)は重篤なDNA損傷の一つとされ、その修復の成否は細胞の運命決定に大きな影響を与える。ヒト細胞に生じたDSBは、非相同未端連結（NHEJ)または相同組換え（HR)のいずれかによって修復される。我々は、放射線照射直後、DSB近傍ではNHEJに適したコンパクトなクロマチン構造が構築され、HRの進行と伴にクロマチン構造が変化することで、NHEJからHRへの切り替えを促進していることを明らかにしてきた。そのクロマチン環境変化を制御する因子は53BP1であることが示唆されているが、その詳細な分子機構は未解明である。本研究では、細胞がどのようにしてクロマチン環境をNHEJからHRに適した構造へと変化させているのか、DSB発生から時間の経過と伴に局在を変化させる53BP1 repositioning(再配置）」と呼ばれる現象に着目し、その分子機構の解明に迫る。昨年度、超高解像度蛍光顕微鏡3D－SIM(OMX)により53BP1を観察した結果、53BP1は複数のナノドメインを構成していることが明らかになった。我々が所有する53BP1変異体にて53BP1ナノドメインを解析した結果、特に53BP1-olimerization変異体にて53BP1ナノドメイン構築に異常が認められた。次に、環境変化が53BP1の集積に影響を及ぼすかどうか検討するため、細胞内のATP濃度が低下した条件下において53BP1などのDSB修復因子の集積を解析した。その結果、53BP1の集積低下、およびRAD51形成能の低下が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
超高解像度蛍光顕微鏡3D－SIM(OMX)により53BP1は複数のナノドメインの可視化に成功し、その機能解析が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までにゲノムワイドな部位特異的DSB誘導系を用いたChIP-seq/ATAC-seq解析のための条件検討を重ねてきた。そのため本年度は、DSB近傍のクロマチン構造と53BP1ナノドメイン機能の関係性についてさらに解析を進める。
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| Remarks |
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[Journal Article] Comprehensive single-cell analysis demonstrates radiotherapy-induced infiltration of macrophages expressing immunosuppressive genes into tumor in esophageal squamous cell carcinoma2023
Author(s)
Oyoshi H, Du J, Sakai SA, Yamashita R, Okumura M, Motegi A, Hojo H, Nakamura M, Hirata H, Sunakawa H, Kotani D, Yano T, Kojima T, Nakamura Y, Kojima M, Suzuki A, Zenkoh J, Tsuchihara K, Akimoto T, Shibata A, Suzuki Y, Kageyama S.
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Journal Title
Science Advances
Volume: 9
Pages: 9069-9069
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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