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がん化を促進させる「DNAチェックポイント適応」の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07284
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関京都大学

研究代表者

古谷 寛治  京都大学, 生命科学研究科, 講師 (90455204)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードオートファジー / 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
研究成果の概要

がん細胞では、ゲノムDNA 損傷ストレスに曝され、DNA損傷が未修復にも関わらず、細胞増殖をし続けることで、がん細胞は変異を蓄積しながら、様々な環境に適応し、増殖する。本研究課題では、この仕組みとしてポロ様キナーゼ1(PLK1)がゲノムDNA損傷の感知システムを不活化すると同時に細胞増殖を促進する二重の働きを持つことでゲノム損傷ストレス下での増殖を促進することを見出し、報告した。さらに、このPLK1の機能がオートファジー機構と協調して発動することをがん情報データベースと分子生物学的手法を併用することで見出した。この様にゲノムDNA損傷ストレス下でのがん増殖の新規な仕組みを提唱できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Epigenetic interplays between DNA demethylation and histone methylation for protecting oncogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Furuya Kanji、Ikura Masae、Ikura Tsuyoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 165 号: 4 ページ: 297-299

    • DOI

      10.1093/jb/mvy124

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Ras1-Cdc42 pathway is involved in hyphal development of Schizosaccharomyces japonicus2018

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Shingo、Furuya Kanji、Niki Hironori
    • 雑誌名

      FEMS Yeast Research

      巻: 18 号: 4 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1093/femsyr/foy031

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The CDK-PLK1 axis targets the DNA damage checkpoint sensor protein RAD9 to promote cell proliferation and tolerance to genotoxic stress2017

    • 著者名/発表者名
      Wakida Takeshi、Ikura Masae、Kuriya Kenji、Ito Shinji、Shiroiwa Yoshiharu、Habu Toshiyuki、Kawamoto Takuo、Okumura Katsuzumi、Ikura Tsuyoshi、Furuya Kanji
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 6 ページ: 1-26

    • DOI

      10.7554/elife.29953

    • NAID

      120006370731

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      井倉 毅、古谷寛治、井倉正枝
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] オートファジー機構によるがんシグナル経路の調節2020

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛治、井倉正枝、井倉 毅
    • 学会等名
      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」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古谷寛治、井倉正枝、井倉毅
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オートファジー機構によるがんシグナル経路の調節2019

    • 著者名/発表者名
      古谷寛治、井倉正枝、井倉毅
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第62回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古谷寛治、井倉正枝、井倉 毅
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      井倉 毅、古谷寛治、白木琢磨、井倉正枝
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      高橋優喜, 古谷寛治、井倉正枝、井倉 毅
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛治
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古谷寛治
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛治
    • 学会等名
      第19回生命科学研究科シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛治
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第60回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CDK-PLK1 axis targets DNA checkpoint sensor protein RAD9, promoting tolerance to genotoxic stress and cell proliferation2017

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛治
    • 学会等名
      33rd International Symposium of Radiation Biology Center, Kyoto University
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛治
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛治
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)ポスター発表
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ゲノムDNA損傷応答機構の制御とがんシグナリング2017

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛治
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 古谷研究室/Publication

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 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

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 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

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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