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ヒストンH2AXによる遺伝子発現制御機構と新規ゲノム安定性機構ネットワークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H04331
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
研究機関茨城大学

研究代表者

中村 麻子  茨城大学, 基礎自然科学野, 教授 (70609601)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワードヒストン / 遺伝子発現制御 / 相同組換え修復 / DNA損傷 / 上皮間葉転換 / H2AX / 相同組み換え修復 / 相同組換え / 相同組み換え / 発現制御
研究開始時の研究の概要

ヒストンH2AXは、DNA二本鎖切断(double-strand break: DSB)が生じた際に直ちにリン酸化されることでDNA損傷応答を活性化させる、いわばDNA損傷応答の初期応答マーカーである。このH2AXがクロマチン制御を介した遺伝子発現制御機能を有していることが示唆されている。本研究はH2AXがどのようなメカニズムで遺伝子発現制御を行っているのか、またその生物学的な意義は何であるかを明確にすることを最終目的としている。

研究成果の概要

DNA二本鎖切断修復において重要な役割を有するヒストンH2AXによる遺伝子発現制御機構が近年着目されている。本研究ではH2AX欠損細胞における遺伝子発現レベルの変化を網羅的に解析したところ、非損傷誘発時でもDNA損傷の相同組み換え修復に関与する遺伝子の発現が有意に上昇していること、細胞の増殖・接着・分化に係るシグナル経路関連遺伝子の発現が有意に上昇していることが明らかとなった。これらの結果はH2AXがDNA損傷発生時にゲノム安定性に機能するだけではなく、DNA損傷の有無にかかわらず生物の恒常性を維持するために遺伝子発現制御をしているという、新しいH2AXの機能を提唱するものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、H2AXによるこれまでに知られていなかった新しい遺伝子発現制御機能が明らかとなった。特に増殖シグナル制御、上皮間葉転換制御、DNA損傷修復制御、という生物の恒常性に重要なシグナル経路の遺伝子発現制御機能を明確にする本研究成果は、将来的にがん予防や様々な疾病に対する新規治療標的の提言につながると期待される。さらに特筆すべき点として、H2AXは多くの真核生物で進化的に高く保存されていることから、本研究の完遂は生物に共通した遺伝子発現制御機構の新たな発見につながる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] An Enriched Environment Alters DNA Repair and Inflammatory Responses After Radiation Exposure2021

    • 著者名/発表者名
      Sakama Sae、Kurusu Keisuke、Morita Mayu、Oizumi Takashi、Masugata Shinya、Oka Shohei、Yokomizo Shinya、Nishimura Mayumi、Morioka Takamitsu、Kakinuma Shizuko、Shimada Yoshiya、Nakamura Asako J.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 12 ページ: 1-11

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.760322

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Investigation of the regulatory mechanism of adherens junction mediated by H2AX in human colon cancer cells2023

    • 著者名/発表者名
      Higano Raiha, Marina Seki, Kazuya Oizumi, Terumi Washio, Asako Nakamura
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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