| 研究課題/領域番号 |
20H04334
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分63020:放射線影響関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
松本 義久 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (20302672)
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| 研究分担者 |
横谷 明徳 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 専門業務員 (10354987)
島田 幹男 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (20548557)
泉 雄大 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主任研究員 (20595772)
松尾 光一 広島大学, 放射光科学研究センター, 准教授 (40403620)
林 宣宏 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (80267955)
石合 正道 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 施設長 (90298844)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | DNA依存性プロテインキナーゼ(DNA-PK) / 放射線 / DNA修復 / DNA損傷応答 / タンパク質リン酸化 / タンパク質間相互作用 / タンパク質構造解析 / がん放射線治療 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
DNA二重鎖切断(DSB)は、放射線によって生じる種々のDNA損傷の中で最も重篤で、放射線の人体影響の鍵を握ると考えられている。DNA依存性プロテインキナーゼ(DNA-PK)はDSBのセンサーと考えられるタンパク質リン酸化酵素である。本研究では、①DSBの形状に応じた修復の制御におけるリン酸化の意義を調べる。②AIを活用した新たなプロテオミクス手法により、新しいDNA-PKの標的やDSB応答現象を探索し、その生理的意義を調べる。本研究は、DNA-PKが何をしているのか、何のために存在するのかを明らかにすること、また、これを通じて放射線治療や放射線防護に資することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、DNA二重鎖切断(DSB)のセンサーであるDNA依存性プロテインキナーゼ(DNA-PK)の機能と存在意義を明らかにすることを目的として行った。本研究では、DNA-PKによるリン酸化がXRCC4の機能、構造に与える影響の一端を明らかにした。また、XRCC4の結合分子PNKPとAPTXに関して、DNA修復機能やDNA損傷部位への動員機構を明らかにした。さらに、XRCC4の小頭症、発育不全を呈する患者に見られる変異、がんリスクとの相関が報告されているバリアントにおいてDNA修復機能が低下していることなどを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
放射線によって生じるさまざまなDNA損傷の中で、DNA二重鎖切断(DSB)は最も重篤な損傷で、がんの治療効果や副作用の鍵を握ると考えられている。DNA-PKはDSBのセンサーとして働き、DNA修復をはじめとする種々の細胞応答を引き起こすために重要と考えられる。本研究は、DSBの結合を制御するXRCC4に注目し、これまで長年の研究にも関わらず明らかになっていなかったDNA-PKのDSB修復における機能や存在意義の一端を明らかにした。本研究の成果は、放射線感受性の予測や制御を通じてがん放射線治療のさらなる向上につながる可能性が期待される。
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