| Project/Area Number |
22K20635
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
Abe Hironori 熊本大学, 発生医学研究所, 特任助教 (20914964)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 減数分裂 / 精子形成 / DNA損傷応答 / 性染色体不活化 / DNA 損傷応答 / 遺伝子サイレンシング |
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| Outline of Research at the Start |
DNA損傷応答 (DDR) はダメージを受けた DNA を認識して速やかに修復する機構であり、細胞周期の制御に関与することがよく知られている。DDR は減数分裂における染色体制御においても重要な機能を果たしており、特にオスでは活発な DDR がXY 染色体特異的に長期間継続する。しかし、このような特定の染色体にのみ DDR を維持させる分子メカニズムは不明である。本研究では DDR を活性化させる ATR キナーゼを性染色体上にリクルートする減数分裂に特異的な因子が存在すると仮説を立て、遺伝学的・生化学的手法を駆使してその因子を特定し、オス特異的な性染色体制御の分子メカニズムの解明を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In male meiosis, XY chromosomes, which have a non-homologous pair, undergo Meiotic Sex Chromosome Inactivation (MSCI) where genes are simultaneously inactivated. Failure of MSCI induces the loss of spermatocytes, indicating that MSCI is a crucial phenomenon for the success of meiosis. However, the molecular mechanisms of MSCI are poorly understood. We have demonstrated that DNA Damage Response (DDR) signaling plays an important role in the initiation and maintenance of sex chromosome inactivation. In this study, we have developed a new mouse tool to elucidate the molecular mechanisms that specifically activate DDR signaling on sex chromosomes. Advancing this research is expected to lead to the discovery of novel DDR signal regulatory factors specific to male meiosis.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
DDR シグナルは損傷 DNA によって活性化されるが、性染色体では損傷 DNA が存在しなくても DDR シグナルが継続的に活性化される。このような現象は減数分裂に特異的であり、分子機構を理解することでその生物学的意義に迫ることができるようになる。減数分裂の失敗は不妊に直結することから、その制御機構の詳細な理解は生殖医療への貢献が期待できる。また DDR シグナルは体細胞分裂の制御にも極めて重要であり、その制御機構の破綻は細胞のガン化の引き金となる。そのため、本研究で開発した新規マウスツールはがん発生機序の解明やがん克服に向けた創薬研究における新規標的因子の探索への応用が期待される。
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