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Toward understanding of molecular mechanism underlies adaptive DNA checkpoint system that promotes tumorigenesis

Research Project

Project/Area Number 17K07284
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Molecular biology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Kanji Furuya  京都大学, 生命科学研究科, 講師 (90455204)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsオートファジー / PLK1 / 細胞増殖 / DNA複製 / DNA損傷 / チェックポイント / がん / 細胞周期 / リン酸化 / データベース / 放射線 / シグナル伝達
Outline of Final Research Achievements

When cancer cells are exposed to genomic DNA damage stress, they continue to proliferate despite unrepaired DNA damage, which allows them to adapt to various environments and proliferate while accumulating mutations. In this research project, we found that polo-like kinase 1 (PLK1) has a dual function of inactivating the genomic DNA damage sensing system and promoting cell proliferation as a mechanism to promote proliferation under genomic damage stress. Furthermore, we found that the function of PLK1 is coordinated with autophagy mechanism by using both cancer information database and molecular biological methods. Thus, we have proposed a novel mechanism of cancer growth under genomic DNA damage stress.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がんの性質である、ゲノム不安定性やゲノムDNA損傷ストレス下での異常増殖は、がんの化学療法や放射線治療におけるがん抵抗性の仕組みとして捉えられており、本研究課題ではその具体的な仕組みを明らかにした。また、その仕組みであるチェックポイント適応の中心因子として働くPLK1キナーゼの作用点として染色体複製速度の増進と細胞増殖の二つの作用点を持つことがわかったことは大きな進歩と言える。さらにがん情報データベースを利用した解析により、チェックポイント適応を引き起こしやすい細胞内環境の同定が可能であることを提唱した。以上の結果は、情報学的及び分子生物学的な手法のコンビネーションの有用性も示している。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Epigenetic interplays between DNA demethylation and histone methylation for protecting oncogenesis2019

    • Author(s)
      Furuya Kanji、Ikura Masae、Ikura Tsuyoshi
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 165 Issue: 4 Pages: 297-299

    • DOI

      10.1093/jb/mvy124

    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Ras1-Cdc42 pathway is involved in hyphal development of Schizosaccharomyces japonicus2018

    • Author(s)
      Nozaki Shingo、Furuya Kanji、Niki Hironori
    • Journal Title

      FEMS Yeast Research

      Volume: 18 Issue: 4 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1093/femsyr/foy031

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The CDK-PLK1 axis targets the DNA damage checkpoint sensor protein RAD9 to promote cell proliferation and tolerance to genotoxic stress2017

    • Author(s)
      Wakida Takeshi、Ikura Masae、Kuriya Kenji、Ito Shinji、Shiroiwa Yoshiharu、Habu Toshiyuki、Kawamoto Takuo、Okumura Katsuzumi、Ikura Tsuyoshi、Furuya Kanji
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 6 Pages: 1-26

    • DOI

      10.7554/elife.29953

    • NAID

      120006370731

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] NAD代謝変動からみたゲノムストレス応答ダイナミクス2020

    • Author(s)
      井倉 毅、古谷寛治、井倉正枝
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] オートファジー機構によるがんシグナル経路の調節2020

    • Author(s)
      古谷 寛治、井倉正枝、井倉 毅
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会, ワークショップ2PW-05「細胞内リスクマネジメント機構としてのゲノムストレス応答」
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] データベース解析から紐解くがん細胞のゲノムDNA損傷ストレス抵抗性獲得戦略2019

    • Author(s)
      古谷寛治、井倉正枝、井倉毅
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オートファジー機構によるがんシグナル経路の調節2019

    • Author(s)
      古谷寛治、井倉正枝、井倉毅
    • Organizer
      日本放射線影響学会第62回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ロジスティックモデルの更新:老化研究における新たな視点2019

    • Author(s)
      古谷寛治、井倉正枝、井倉 毅
    • Organizer
      日本遺伝学会第91回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細胞の生き残り戦略:ゲノムストレス応答蛋白質間相互作用の揺らぎ2019

    • Author(s)
      井倉 毅、古谷寛治、白木琢磨、井倉正枝
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ロジスティックモデルの更新に伴う老化研究の新たな視点2019

    • Author(s)
      高橋優喜, 古谷寛治、井倉正枝、井倉 毅
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] オートファジー機構から見たがん細胞のゲノムDNA損傷ストレス抵抗性獲得戦略」2018

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] オートファジー機構から見たがん細胞のゲノムDNA損傷ストレス抵抗性獲得戦略2018

    • Author(s)
      古谷寛治
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] がん増殖における DNA チェックポイント因子 RAD9 と PLK1 キナーゼの相互連携の意義2017

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      第19回生命科学研究科シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ゲノム損傷ストレス下での細胞増殖を保障するCDK-PLK1経路によるDNA損傷シグナリングの調節2017

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      日本放射線影響学会第60回大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] CDK-PLK1 axis targets DNA checkpoint sensor protein RAD9, promoting tolerance to genotoxic stress and cell proliferation2017

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      33rd International Symposium of Radiation Biology Center, Kyoto University
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゲノム損傷ストレス下での細胞増殖を保障する CDK-PLK1 経路による DNA 損傷シグナリングの調節2017

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      第35回 染色体ワークショップ・第16回 核ダイナミクス研究会 合同研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ゲノム損傷ストレス下での細胞増殖を保障するCDK-PLK1経路によるDNA損傷シグナリングの調節2017

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)ポスター発表
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ゲノムDNA損傷応答機構の制御とがんシグナリング2017

    • Author(s)
      古谷 寛治
    • Organizer
      神戸大学バイオシグナル総合センター・第6回バイオシグナル研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 古谷研究室/Publication

    • URL

      http://house.rbc.kyoto-u.ac.jp/mutagenesis2/publication2

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 京都大学大学院生命科学研究科・附属放射線生物研究センター・ホームページ(一般の方へ)

    • URL

      http://www.rbc.kyoto-u.ac.jp/research

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 京都大学研究成果ホームページ(二刀流のがん増殖戦略)

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2017/171219_1.html

    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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