放射線誘発DNA二本鎖切断での53BP1 repositioningの分子機構

• 研究課題/領域番号: 17K12821
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 名古屋大学 (2019); 長崎大学 (2018); 公益財団法人佐々木研究所 (2017)
• 研究代表者: 磯野 真由 名古屋大学, 環境医学研究所, 特任助教 (90713511)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: DNA二本鎖切断 / DSB修復 / 53BP1 / ATR活性 / DSB修復経路 / 53BP1 repositioning / DSB修復経路選択 / ヒストン修飾

研究成果の概要

53BP1は、DNA二本鎖切断 (DSB)誘発時にはATM活性に依存してDSB部位に集積し、非相同末端結合 (NHEJ)を促進して相同組換え (HR)を抑制することが知られている。本研究では、G2期のHRが進行しているDSBで53BP1の集積塊 (foci)を検出し、その集積の制御や意義を明らかにすることを目的とした。HR進行中の53BP1 foci数は、ATM阻害剤を添加しても未添加との違いは見られなかったが、ATR阻害剤の添加によって減少した。このことから、HR修復時のDSB部位で見られる53BP1 fociの維持には、ATM活性ではなくATR活性が関与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の研究結果から、HR進行中のDSB部位における53BP1の集積の維持には、DSB誘発早期に活性化するATMではなくresectionの開始に伴い活性化するATRに依存することが示唆された。HR修復における53BP1の役割に関して、今後より詳細な解析を進めることができれば、発がん等の疾病発症のメカニズム解明の一助になると考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Ubiquitination of DNA Damage-Stalled RNAPII Promotes Transcription-Coupled Repair (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa Y, Hara Y, Oka Y, Komine O, van den Heuvel D, Guo C, Daigaku Y, Isono M, He Y, Shimada M, Kato K, Jia N, Hashimoto S, Kotani Y, Miyoshi Y, Tanaka M, Sobue A, Mitsutake N, Suganami T, Masuda A, Ohno K, Nakada S, Mashimo T, Yamanaka K, Luijsterburg MS, Ogi T
  • 雑誌名: Cell 巻: 19 号: 6 ページ: 1228-1244
  • DOI: 10.1016/j.cell.2020.02.010
  • NAID: 120006871293
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] DNA Fragment Agarose Gel Electrophoresis for Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) (2020)
  • 著者名/発表者名: Isono M, Hashimoto S.
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 2119 ページ: 201-211
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-0323-9_17
  • ISBN: 9781071603222, 9781071603239
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA二本鎖切断修復経路を最適化する時空間的制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 磯野真由, 柴田淳史
  • 雑誌名: 放射線生物研究 巻: 53 ページ: 116-131
  • NAID: 40021642264
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 転写共役ヌクレオチド除去修復機構に重要なRNAポリメラーゼユビキチン化部位の同定. (2019)
  • 著者名/発表者名: 中沢由華, 原雄一郎, 岡泰由, 小峯起, Diana van den Heuvel, 郭朝万, 大学保一, 磯野真由, 何予希, 嶋田繭子, 加藤香奈, 賈楠, 橋下悟, 小谷祐子, 三好由夏, 田中都, 祖父江顕, 光武範吏, 菅波孝祥, 増田章男, 大野欽司, 中田慎一郎, 真下知士, 山中宏二, Martijn S. Luijsterburg, 荻朋男.
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] ChIP-seqを利用したDNA損傷およびヌクレオチド除去修復のモニタリング. (2019)
  • 著者名/発表者名: 原雄一郎, 中沢由華, 岡泰由, 小峯起, Diana van den Heuvel, 郭朝万, 大学保一, 磯野真由, 何予希, 嶋田繭子, 加藤香奈, 賈楠, 橋下悟, 小谷祐子, 三好由夏, 田中都, 祖父江顕, 光武範吏, 菅波孝祥, 増田章男, 大野欽司, 中田慎一郎, 真下知士, 山中宏二, Martijn S. Luijsterburg, 荻朋男.
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 相同組換え修復への経路切り替えを促進する時空間的53BP1動態制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 磯野真由, 萩原慶彦, 佐藤浩央, 尾池貴洋, 西良太郎, 中田慎一郎, 中野隆史, 鈴木啓司, 柴田淳史
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第61回大会