2015 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular analysis of radiation tolerance in extremotolerant tardigrades
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25281016
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
國枝 武和 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10463879)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | クマムシ / 放射線耐性 / DNA保護 / DNA損傷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は極限環境耐性動物であるクマムシの高い放射線耐性を支える分子機構の解明を目的としている。
昨年度までにクマムシに固有な新規DNA結合タンパク質 Dsup (S261) を同定し、Dsupを安定発現するヒト培養細胞は放射線によるDNA損傷が半減し、放射線への耐性が著明に改善することを見出してきた。DNA結合タンパク質は、generalに環境ストレスからのDNA保護に寄与する可能性が想定されたことから、本年度はまず、DsupによるDNAの防護に、DNA との結合が重要であるかを解析した。DsupのDNA結合活性はC末端側領域が担うことを本課題において明らかにしていたことから、C末端を欠失したDsupを発現する定常細胞株を樹立し、放射線照射後のDNA損傷、生存率、増殖能を解析した。その結果、C末端側DNA結合領域の欠失により、Dsupの損傷抑制活性が顕著に失われることが判明し、DsupによるDNAの保護にはDNAとの結合が重要であることが分かった。そこで次に、DNAとの結合が保護活性に十分であるかを調べるためにDNA結合領域のみを発現する細胞株の樹立を複数回試みたが、いずれも安定的に増殖する系統を確立することはできなかった。DNA結合領域のみをヒト培養細胞に一時的に発現させてDNAの存在様式を調べたところ、正常な細胞では見られない異常な凝集が多数観察された。このことから、DNA結合領域は、DNAの異常な凝集を誘起し、正常な生命活動を阻害していることが考えられた。Dsup全長を発現した細胞では異常なDNAの凝集は観察されず、細胞周期にも大きな変化は見られなかった。Dsupは、DNA結合を担うC末領域を介してDNA保護活性を示すとともに、他の領域が過剰なDNA凝集を防ぎ正常な生命活動を維持するために機能していると考えられ、DNA保護と正常な生命活動を両立する新たな放射線防護原理の存在を示唆した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Extremotolerant tardigrade genome and improved radiotolerance of human cultured cells by tardigrade-unique protein.2016
Author(s)
Hashimoto T, Horikawa DD, Saito Y, Kuwahara H, Kozuka-Hata H, Shin-I T, Minakuchi Y, Ohishi K, Motoyama A, Aizu T, Enomoto A, Kondo K, Tanaka S, Hara Y, Koshikawa S, Sagara H, Miura T, Yokobori S, Miyagawa K, Suzuki Y, Kubo T, Oyama M, Kohara Y, Fujiyama A, Arakawa K, Katayama T, Toyoda A and Kunieda T
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 7
Pages: 12808
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] A novel chromatin protein of radiation-resistant animal protects DNA and cells from radiation damages2015
Author(s)
Hashimoto T, Saito Y, Oyama M, Kozuka-Hata H, Enomoto A, Miyagawa K, Kuwahara H, Horikawa DD, Katayama T, Arakawa K, Toyoda A, Fujiyama A, Kubo T, Kunieda T
Organizer
13th International Symposium on Tardigrada
Place of Presentation
Modena (Italy)
Year and Date
2015-06-23 – 2015-06-26
Int'l Joint Research
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[Presentation] Comparative omic analysis between anhydrobiotic tardigrade and desiccation-sensitive tardigrade. 13th International symposium on tardigrade2015
Author(s)
Kunieda T, Ito M, Kondo K, Minakuchi Y, Noguchi H, Tanaka S, Hashimoto T, Katayama T, Arakawa K, Toyoda A, Kubo T, Fujiyama A
Organizer
13th International Symposium on Tardigrada
Place of Presentation
Modena (Italy)
Year and Date
2015-06-23 – 2015-06-26
Int'l Joint Research
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[Presentation] A novel chromatin protein of radiation-resistant animal protects DNA and cells from radiation damages.2015
Author(s)
Hashimoto T, Saito Y, Oyama M, Kozuka-Hata H, Enomoto A, Miyagawa K, Kuwahara H, Horikawa DD, Katayama T, Arakawa K, Toyoda A, Fujiyama A, Kubo T, Kunieda T
Organizer
15th International Congress of Radiation Research
Place of Presentation
京都国際会議場（京都府左京区）
Year and Date
2015-05-25 – 2015-05-29
Int'l Joint Research
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