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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of Molecular Mechanisms Underlying Oncogenesis in HBOC Syndrome

Publicly Offered Research

Project AreaConquering cancer through neo-dimensional systems understanding
Project/Area Number 18H04900
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

笹沼 博之  京都大学, 医学研究科, 准教授 (00531691)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Keywordsエストロゲン / BRCA1 / DNA二重鎖切断修復 / トポイソメラーゼ2型 / 乳がん
Outline of Annual Research Achievements

乳がんのがん抑制遺伝子として単離されたBRCA遺伝子は、DNA二重鎖切断修復に必須な機能を担う。この機能は増殖細胞にとって必須であるためBRCA遺伝子機能欠損が、女性臓器特異的発がんを引き起こすかはわかっていない。申請者は、エストロゲンがトポイソメラーゼ2型(Top2)酵素によるDNA二重鎖切断(DSB)を誘発し、BRCA1がこのTop2依存的に形成されるDSBの修復に関わっていることを発見した。本研究では、エストロゲンのDNA毒性を男性ホルモンであるアンドロゲンに大してもDNA毒性があるかを検証することを課題とする。この課題達成のために、アメリカNIHとスペインCNIO研究所の研究者と共同研究を行った。この共同研究の結果、アンドロゲン受容体前立腺癌細胞とTDP2ノックアウトマウスにおいて、アンドロゲンの強いDNA毒性が検出された。マウス乳腺では、BRCA1欠損によってエストロゲンのDNA毒性が増強したが、マウス前立腺では、BRCA1欠損によるアンドロゲンのDNA毒性は顕著に観察されなかった。一方で、Top2酵素によるDSB修復に関与するTDP2欠損マウスの前立腺では、エストロゲンのDNA毒性はあまりみられないが、アンドロゲンのDNA毒性が非常に強く観察された。2つ目の課題として、エストロゲン-Top2依存的に誘導されるDSBの場所をゲノムワイドに決定する予定であった。培養細胞を血清飢餓によりG0期に同調し、その後エストロゲンによる刺激によって導入されるDSBを、End-seq(世界最高感度のDSB検出法)により検出した。その結果、大量のノイズが検出された。がんに由来する培養細胞は、一般的にDNA複製中に大量のDNA切断が起きているという報告があり、血清飢餓にG0期に同調したときにコンタミした5-10%のS期の細胞が大きくノイズとして検出されたと考えられる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] CSIC-Universidad de Sevilla Universidad(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      CSIC-Universidad de Sevilla Universidad
  • [Journal Article] UBC13-Mediated Ubiquitin Signaling Promotes Removal of Blocking Adducts From DNA Double-Strand Breaks2020

    • Author(s)
      Akagawa R, Trinh HT, Saha LK, Tsuda M, Hirota K, Yamada S, Shibata A, Kanemaki MT, Nakada S, Takeda S, Sasanuma H.
    • Journal Title

      iScience

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      doi: 10.1016/j.isci.2020.101027

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] TDP2 suppresses genomic instability induced by androgens in the epithelial cells of prostate glands.2020

    • Author(s)
      Mahmud MRA, Ishii K, Lozano CB, Sainz ID, Toi M, Akamatsu S, Fukumoto M, Watanabe M, Takeda S, Ledesma FC, Sasanuma H.
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      doi: 10.1111/gtc.12770

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estrogen Induces Mammary Ductal Dysplasia via the Upregulation of Myc Expression in a DNA-Repair-Deficient Condition2020

    • Author(s)
      Itou J, Takahashi R, Sasanuma H, Tsuda M, Morimoto S, Matsumoto Y, Ishii T, Sato F, Takeda S, Toi M
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 23 Pages: 100821~100821

    • DOI

      doi: 10.1016/j.isci.2020.100821

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Type II DNA Topoisomerases Cause Spontaneous Double-Strand Breaks in Genomic DNA2019

    • Author(s)
      Morimoto S, Tsuda M, Bunch H, Sasanuma H, Austin C, Takeda S
    • Journal Title

      Genes (Basel)

      Volume: 10 Pages: 868~868

    • DOI

      doi: 10.3390/genes10110868

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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