新規細胞系樹立による放射線DNA損傷修復シグナルと突然変異の関係解明

• Project/Area Number: 22310033
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Risk sciences of radiation/Chemicals
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 田内 広 茨城大学, 理学部, 教授 (70216597)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥14,300,000 (Direct Cost: ¥11,000,000、Indirect Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2011: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2010: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
• Keywords: 放射線影響 / 突然変異 / DNA損傷修復

Research Abstract

本研究課題では、遺伝子ノックアウトや遺伝子導入といった手法を用いて新たな高感度突然変異検出系を樹立することと、放射線による遺伝子突然変異誘発におけるDNA損傷修復機構あるいは修復に関わるタンパク質の役割と相互作用を解明することを目的としている。特に、クラシカルな2つのDNA二重鎖切断(DSB)修復系路である、相同組換え(HR)と非相同末端結合を中心に、放射線被ばくによって引き起こされたDSBの修復過程と突然変異や遺伝的不安定性の誘導とを直接的に関連づけて解析可能にすることを主眼としている。具体的には、時間と部位を制御してゲノムDNAにDNA二重鎖切断が導入でき、その修復効率や精度の解析から突然変異誘発までを1つの細胞で解析できる、全く新たな視点に立った独自の細胞系を目指す。これまでの研究で、部位特異的DSB導入が制御可能な新規のHRレポーターアッセイ細胞系(未発表)を樹立しているが、これに加えて、時間・部位特異的DSB導入による新規の突然変異実験系を樹立し、細胞周期進行などに伴うDSB修復機構の変化から、突然変異の頻度やスペクトルまでを包括的に解析することに取り組んでいる。東日本大震災によって研究室が大きな被害を受け、かなりの細胞株とプラスミド等を失い、結果的に本年度の研究は後退してしまったが、部位特異的切断導入ベクターを構築・改造するための準備を整えることはできたこと(震災後もベクターは維持できている)、および、細胞周期を同調した細胞内で実際にDSBが導入されている細胞周期が狙ったタイミングに合致しているのかを確認できたことは、今後の研究の進展につながる成果である。

Research Products

• [Journal Article] Assessment of biological effect of tritiated water by using hypersensitive system (2011)
  • Author(s): Tauchi, H., ほか
  • Journal Title: Fusion Science and Technology Volume: 60 Pages: 1173-1178
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gimeracil, an inhibitor of dihydropyrimidine dehydrogenase, inhibits the early step in homologous recombination (2011)
  • Author(s): Sakata, K, ほか
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 102 Pages: 1712-1716
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NBS1 recruits RAD18 via a RAD6-like motif and regulates Pol <eta>-dependent translesion DNA synthesis (2011)
  • Author(s): Yanagihara, H., ほか
  • Journal Title: Molecular Cell Volume: 43 Pages: 788-797
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of homologous recombination by RNF20-dependent H2 Bubiquitination (2011)
  • Author(s): Nakamura, K., ほか
  • Journal Title: Molecular Cell Volume: 41 Pages: 515-528
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gimeracil sensitizes cells to radiation via inhibition of homologous recombination (2010)
  • Author(s): Takagi, M., ほか
  • Journal Title: Radiotherapy and Oncology Volume: 96 Pages: 259-266
  • Peer Reviewed
• [Presentation] DNA二重鎖切断の修復機構と放射線発がん (2012)
  • Author(s): 田内広, ほか
  • Organizer: 第11回分子予防環境医学研究会
  • Place of Presentation: 倉敷市(招待講演)
  • Year and Date: 2012-01-27
• [Presentation] DNA double-strand break repair via gene conversion is dependent on cell cycle (2011)
  • Author(s): 穀田哲也, ほか
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] Nbs1とKu70の二重欠損細胞におけるDNA損傷への応答 (2011)
  • Author(s): 大原麻希, ほか
  • Organizer: 日本放射線影響学会第54回大会
  • Place of Presentation: 神戸市
  • Year and Date: 2011-11-19
• [Presentation] 体細胞突然変異の逆線量率効果におけるLET依存性 (2010)
  • Author(s): 田内広., ほか
  • Organizer: 日本放射線影響学会第53回大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2010-10-20
• [Presentation] Functional relationship between Nbsl and Ku70 in cellular responses to DNA damage (2010)
  • Author(s): Tauchi, H., ほか
  • Organizer: Annual Meeting of the Radiation Research Society
  • Place of Presentation: Maui, HI, USA
  • Year and Date: 2010-09-26
• [Presentation] DNA損傷修復機構と発がん・がん放射線治療 (2010)
  • Author(s): 田内広
  • Organizer: 第49回日本医学放射線学会生物部会学術大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2010-07-09
• [Remarks]
  • URL: http://tauchilab.sci.ibaraki.ac.jp
• [Remarks]
  • URL: http://tauchilab.sci.ibaraki.ac.jp