クロマチンリモデリングを介した放射線誘発DNA損傷の修復制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15H02819
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小林 純也 京都大学, 放射線生物研究センター, 准教授 (30301302)
• 研究分担者: 林 幾江 広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 助教 (00346503)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円); 2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: DNA損傷 / 放射線 / DNA修復 / クロマチン / クロマチンリモデリング / 複製ストレス

研究成果の概要

放射線暴露などで生じるDNA二本鎖切断（DSB）損傷の修復の一連の過程において、近年クロマチンリモデリングの重要性が報告されてきたことから、放射線誘発DSB損傷修復機構過程の進行・完了に関わるクロマチンリモデリング因子を免疫沈降／プロテオミクス解析で同定し、クロマチンリモデリングを通したDSB修復機構制御の全容を明らかにすることを目的とし、本研究を行った。その結果MRE11, KU, RPAと相互作用するクロマチンリモデリング関連因子を複数同定し、その一つ、nucleolinは複製ストレスによるDNA損傷発生時に、ATRの活性化及び相同組換え修復に機能する因子であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Structural alteration of DNA induced by viral protein R of HIV-1 triggers the DNA damage response (2018)
  • 著者名/発表者名: Iijima Kenta、Kobayashi Junya、Ishizaka Yukihito
  • 雑誌名: Retrovirology 巻: 15 号: 1
  • DOI: 10.1186/s12977-018-0391-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Potential relationship between the biological effects of low-dose irradiation and mitochondrial ROS production (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawamura Kasumi、Qi Fei、Kobayashi Junya
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: - 号: suppl_2 ページ: ii91-ii97
  • DOI: 10.1093/jrr/rrx091
  • NAID: 120006647309
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ATM-mediated mitochondrial damage response triggered by nuclear DNA damage in normal human lung fibroblasts. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimura T, Sasatani M, Kawai H, Kamiya K, Kobayashi J, Komatsu K, Kunugita N.
  • 雑誌名: Cell Cycle. 巻: 16(24) 号: 24 ページ: 2345-2354
  • DOI: 10.1080/15384101.2017.1387697
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] NBS1 is regulated by two kind of mechanisms; ATM-dependent complex formation with MRE11 and RAD50 and cell cycle dependent-degradation of protein. (2017)
  • 著者名/発表者名: Zhou H, Kawamura K, Yanagihara H, Kobayashi J, Zhang-Akiyama Q.
  • 雑誌名: J Radiat Res. 巻: 59 号: 4 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1093/jrr/rrx014
  • NAID: 120006647308
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chronic irradiation with low-dose-rate 137Cs-γ rays inhibits NGF-induced neurite extension of PC12 cells via Ca2+/calmodulin-dependent kinase II activation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Katoh S, Kobayashi J, Umeda T, Kobayashi Y, Nobuo I and Suzuki T
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 58 号: 6 ページ: 809-815
  • DOI: 10.1093/jrr/rrx032
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A comparison of radiation-induced mitochondrial damage between neural progenitor stem cells and differentiated cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimura T, Sasatani M, Kawai H, Kamiya K, Kobayashi J, Komatsu K, Kunugita N.
  • 雑誌名: Cell Cycle. 巻: 16 号: 6 ページ: 565-573
  • DOI: 10.1080/15384101.2017.1284716
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An approach to elucidate NBS1 function in DNA repair using frequent nonsynonymous polymorphism in wild medaka (Oryzias Latipes) populations (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Igarashi, J. Kobayashi, T. Katsumura, Y. Urushibara, K. Hida, T. Watanabe-Asaka, H. Oota, S. Oda and H. Mitani
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12(1) 号: 1 ページ: e0170006-e0170006
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0170006
  • NAID: 120005980875
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Severe mitochondrial damage associated with low-dose radiation sensitivity in ATM- and NBS1-deficient cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimura T, Kobayashi J, Komatsu K, Kunugita N.
  • 雑誌名: Cell Cycle 巻: 15 号: 8 ページ: 1099-1107
  • DOI: 10.1080/15384101.2016.1156276
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Induction of Excess Centrosomes in Neural Progenitor Cells during the Development of Radiation-Induced Microcephaly. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimada M, Matsuzaki F, Kato A, Kobayashi J, Matsumoto T, Komatsu K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 7 ページ: e0158236-e0158236
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0158236
  • NAID: 120006348291
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Increased oxidative stress in AOA3 cells disturbs ATM-dependent DNA damage responses (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi J, et al.
  • 雑誌名: Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen 巻: 782 ページ: 42-50
  • DOI: 10.1016/j.mrgentox.2015.03.012
  • NAID: 120005670865
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chromatin modification and NBS1: their relationship in DNA double-strand break repair (2015)
  • 著者名/発表者名: Saito Y, Zhou H, Kobayashi J.
  • 雑誌名: Genes & Genetic Systems 巻: 90 号: 4 ページ: 195-208
  • DOI: 10.1266/ggs.15-00010
  • NAID: 130005118400
  • ISSN: 1341-7568, 1880-5779
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] KDEL receptor 1 regulates T-cell homeostasis via PP1 that is a key phosphatase for ISR. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kamimura, D., K. Katsunuma, Y. Arima, T. Atsumi, J-J Jiang, H. Bando, J. Meng, L. Sabharwal, A. Stofkova, N. Nishikawa, H. Suzuki, H. Ogura, N. Ueda, M. Tsuruoka, M. Harada, J. Kobayashi, T. Hasegawa, H. Yoshida, H. Koseki, I. Miura, S. Wakana, K. Nishida, H. Kitamura, T. Fukada, T. Hirano, and M. Murakami
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 6 号: 1 ページ: 7474-7474
  • DOI: 10.1038/ncomms8474
  • NAID: 120005647268
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Excess processing of oxidative damaged bases hypersensitivity to oxidative stress and low dose rate irradiation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa Y, Kobayashi J, et al.
  • 雑誌名: Free Radic Res. 巻: 49 号: 10 ページ: 1239-1248
  • DOI: 10.3109/10715762.2015.1061186
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] BRCA1 and CtIP are both required to recruit dna2 at double-strand breaks in homologous recombination. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hoa NN, Kobayashi J, Omura M, Hirakawa M, Yang SH, Komatsu K, Paull TT, Takeda S, Sasanuma H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 4 ページ: e0124495-e0124495
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0124495
  • NAID: 120005615636
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] nucleolinによるDNA複製ストレス応答の制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 河村香寿美、Qi Fei、加藤竹雄、松浦伸也、小松賢志、小林純也
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [学会発表] Regulation of various DNA damage responses through complex formations of NBS1. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi J
  • 学会等名: 16th Ataxia-Telangiectasia Workshop (ATW2015)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2015-10-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DNA damage-dependent formation of MRE11/RAD50/NBS1 complex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi J
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research (ICRR2015)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会