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放射線が誘発するDNA-タンパク質クロスリンク損傷の生成および修復機構

研究課題

研究課題/領域番号 18H03374
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63020:放射線影響関連
研究機関広島大学

研究代表者

井出 博  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (30223126)

研究分担者 平山 亮一  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 重粒子線治療研究部, 主任研究員(定常) (90435701)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード放射線 / DNA損傷 / 修復機構
研究成果の概要

生物の遺伝情報を担うDNAには様々なタンパク質が付随している。放射線照射された細胞では,DNAと付随タンパク質が架橋し離れなくなったDNA損傷(DNA-タンパク質架橋:DPC)が生成する。しかし,DPCの生成量や修復機構が分かっていないため, DNA損傷としての位置づけが明確ではない。本研究では,DPCに含まれるタンパク質を明らかにし,その生成機構を考察した。さらに,DNA鎖切断末端にトポイソメラーゼが架橋したDPCの修復に対するチロシン-DNAホスホジエステラーゼ1および2の関わりと両酵素の修復への寄与の違いを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DNA-タンパク質架橋(DPC)は,放射線,紫外線,ホルムアルデヒドなどの変異原物質で誘発される主要なDNA損傷の一つである。本研究により,DPCの生成機構と修復機構の一端が明らかになった。DNA損傷は,発がんや老化の原因となることが知られていることから,DPC形成に起因する発がんおよび老化機構の解明につながると予想される。また,カンプトテシンやエトポシドなどの抗がん剤は,DPCを形成することによりがん細胞を死滅させる。DPC修復に関わる酵素を標的とした阻害剤を分子設計することにより,効果の高いがん治療が可能となるとなる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tyrosyl-DNA phosphodiesterase 2 (TDP2) repairs topoisomerase 1 DNA-protein crosslinks and 3′-blocking lesions in the absence of tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1 (TDP1)2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuda Masataka、Kitamasu Kaito、Kumagai Chiho、Sugiyama Kazuya、Nakano Toshiaki、Ide Hiroshi
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: - ページ: 102849-102849

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2020.102849

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Participation of TDP1 in the repair of formaldehyde-induced DNA-protein cross-links in chicken DT40 cells2020

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Nakano, Mahmoud I. Shoulkamy, Masataka Tsuda, Hiroyuki Sasanuma, Kouji Hirota, Minoru Takata, Shin-ichiro Masunaga, Shunichi Takeda, Hiroshi Ide, Tadayoshi Bessho, Keizo Tano
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 6 ページ: 0234859-0234859

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0234859

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct observation of damage clustering in irradiated DNA with atomic force microscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Xu Xu, Toshiaki Nakano, Masataka Tsuda, Ryota Kanamoto,Ryoichi Hirayama, Akiko Uzawa and Hiroshi Ide
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 48(3) 号: 3 ページ: e18-e18

    • DOI

      10.1093/nar/gkz1159

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Repair of trapped topoisomerase II covalent cleavage complexes: Novel proteasome-independent mechanisms2019

    • 著者名/発表者名
      Masataka Tsuda, Kaito Kitamasu, Seiji Hosokawa, Toshiaki Nakano, Hiroshi Ide
    • 雑誌名

      Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids

      巻: - 号: 1-3 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1080/15257770.2019.1674332

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNA-protein cross-links: Formidable challenges to maintaining genome integrity2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ide, Toshiaki Nakano, Amir Salem, Mahmoud Shoulkamy
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 71 ページ: 190-197

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2018.08.024

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 酸化剤よるDNA-タンパク質クロスリンク損傷生成2020

    • 著者名/発表者名
      井出博,中野敏彰,津田雅貴,瀬畑敬文,久保山政弥
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第63回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] チロシル-DNA-ホスホジエステラーゼが関与する新規なDNA二本鎖切断修復経路2020

    • 著者名/発表者名
      津田雅貴,北舛海斗,山本あかね,中野敏彰,井出博
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第63回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] チロシル-DNA ホスホジエステラーゼ2(TDP2)はDNAにトラップされたトポイソメラーゼ1を修復する2020

    • 著者名/発表者名
      津田雅貴,北舛海斗,中野敏彰,井出博
    • 学会等名
      第49回日本環境変異原学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 放射線が誘発するDNA-タンパク質クロスリンク損傷の定量2019

    • 著者名/発表者名
      井出博,中野敏彰,津田雅貴,平山亮一, 鵜澤玲子
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] DNAにトラップされたトポイソメラーゼ2の除去機構2019

    • 著者名/発表者名
      津田雅貴, 北舛海斗, 中野敏彰, 井出博
    • 学会等名
      6th Asian Congress on Environmental Mutagens (ACEM)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 過酸化物によるゲノム損傷―DNA-タンパク質クロスリンク形成2019

    • 著者名/発表者名
      徐徐, 瀬畑敬文, 久保山政弥, 津田雅貴, 中野敏彰, 井出博
    • 学会等名
      第42回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] チロシルDNAホスホジエステラーゼ2 (TDP2)によるDNA切断端に共有結合したトポイソメラーゼ2の修復機構2019

    • 著者名/発表者名
      津田雅貴, 北舛海斗, 中野敏彰, 笹沼博之, 武田俊一, 井出博
    • 学会等名
      第42回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Direct observation of damage clustering in irradiated DNA2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ide
    • 学会等名
      15th International workshop on radiation damage to DNA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 抗ガン治療薬シタラビン(Ara-C)の作用機序の解明2018

    • 著者名/発表者名
      津田雅貴,井出博,武田俊一,廣田耕志
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第61回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡を用いた放射線誘発DNA損傷の解析2018

    • 著者名/発表者名
      金本僚太,徐徐,松坂智幸,中野敏彰,平山亮一,鵜澤玲子,井出博
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物細胞における DNA-タンパク質クロスリンク損傷修復へのTDP1, TDP2遺伝子産物の関与2018

    • 著者名/発表者名
      藤池春奈,Mahmoud Shoulkamy,Amir Salem,津田雅貴,笹沼博之,増永慎一郎,武田俊一,井出博,田野 恵三
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 遺伝子化学研究室

    • URL

      https://genechem.hiroshima-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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