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細胞質内ストレス応答におけるMRE11とATMの機能的相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K12162
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63020:放射線影響関連
研究機関国際医療福祉大学

研究代表者

小林 純也  国際医療福祉大学, 成田保健医療学部, 教授 (30301302)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードストレス応答 / 酸化ストレス / 脳神経変性 / ATM / MRE11
研究開始時の研究の概要

放射線高感受性遺伝病A-TとATLDでは、その原因遺伝子ATM, MRE11が放射線誘発DNA損傷応答に重要な機能を持つことが明らかとなってきているが、これら遺伝病患者が示す進行性小脳失調症の発症機構はいまだ明らかとなっていない。その発症メカニズムに迫るために、近年これら遺伝子の役割が明らかにされつつある細胞質内ストレス応答経路(酸化ストレス応答・細胞質性dsDNA応答)におけるATMとMRE11の役割・機能的相互作用を脳神経幹細胞・血管内皮細胞を用いて明らかにする。さらに応答時のATM, MRE11との結合因子をプロテオミクス解析で同定、機能解明し、進行性小脳失調の発症機構の解明を目指す。

研究成果の概要

放射線高感受性遺伝病A-TとATLDの原因遺伝子ATM, MRE11の細胞質内ストレス応答経路に役割・機能的相互作用をヒト正常線維芽細胞、血管内皮細胞、を用いて明らかにすることを目的とし研究を行った。その結果、血管内皮細胞では低線量率放射線照射依存的に微小核を形成し、その機構に関与するタンパク質群をDIAプロテオミクス解析で明らかとした。また、同様なDIA解析で32個の顕著に発現増加するのタンパク質を同定し、その中でSOS2, DR-6, MEKK4はミトコンドリア性ストレスに依存して継続的に増加することを明らかにし、低線量率照射時の生体影響マーカーに適用しうる可能性を提示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、微小核形成は炎症関連因子の分泌機構を活性化し、周辺細胞へ炎症反応を拡大させる可能性が示唆されているが、血管内皮細胞において低線量率放射線照射特異的に微小核形成が誘導されること、またその機構に関与する因子群を明らかにしたことは、今後低線量率放射線被ばく時の血管・循環器系での影響拡大の可能性を検討する上で重要な鍵になると考えられる。また、血管内皮細胞は循環器疾患研究のモデルとなっているが、プロテオミクス解析から低線量率放射線特異的に増加する因子群は低線量率放射線による循環器系疾患の可能性を評価する有力なマーカーとして、将来的に利用できる可能性が考えられる。

報告書

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

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] TUG1-mediated R-loop resolution at microsatellite loci as a prerequisite for cancer cell proliferation.2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Miho M.、Iijima Kenta、Ogami Koichi、Shinjo Keiko、Murofushi Yoshiteru、Xie Jingqi、Wang Xuebing、Kitano Yotaro、Mamiya Akira、Kibe Yuji、Nishimura Tatsunori、Ohka Fumiharu、Saito Ryuta、Sato Shinya、Kobayashi Junya、Yao Ryoji、Miyata Kanjiro、Kataoka Kazunori、Suzuki Hiroshi I.、Kondo Yutaka.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 4521-4521

    • DOI

      10.1038/s41467-023-40243-8

    • 関連する報告書
      2023 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] Bone Marrow Failure and Immunodeficiency Associated with Human RAD50 Variants2023

    • 著者名/発表者名
      Takagi Masatoshi、Hoshino Akihiro、Bousset Kristine、R?ddecke Jule、Martin Hanna Luisa、Folcut Iulia、Tomomasa Dan、Yang Xi、Kobayashi Junya、Sakata Naoki、Yoshida Kenichi、Miyano Satoru、Ogawa Seishi、Kojima Seiji、Morio Tomohiro、D?rk Thilo、Kanegane Hirokazu
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Immunology

      巻: 43 号: 8 ページ: 2136-2145

    • DOI

      10.1007/s10875-023-01591-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Implication of E3 ligase RAD18 in UV-induced mutagenesis in human induced pluripotent stem cells and neuronal progenitor cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Shimada M, Tokumiya T, Miyake T, Tsukada K, Kanzaki N, Yanagihara H, Kobayashi J, Matsumoto Y.
    • 雑誌名

      J Radiat Res.

      巻: 64 号: 2 ページ: 343-351

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac099

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis method of cellular stress caused by intermediate dose-rate irradiation using a cell lysate array technique.2023

    • 著者名/発表者名
      Morishima N, Ogata H, Magae J, Ito Y, Kobayashi J.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 28 号: 4 ページ: 288-306

    • DOI

      10.1111/gtc.13011

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between micronucleus formation and oxidative stress in human vascular endothelial cells under low dose rate irradiation2022

    • 著者名/発表者名
      Meng Q, Hayashi I, Anno K, Kobayashi J.
    • 雑誌名

      Fundamental Toxicological Sciences

      巻: 9 号: 2 ページ: 47-59

    • DOI

      10.2131/fts.9.47

    • ISSN
      2189-115X
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible relationship between mitochondrial changes and oxidative stress under low dose-rate irradiation2021

    • 著者名/発表者名
      Meng Qingmei、Zaharieva Elena Karamfilova、Sasatani Megumi、Kobayashi Junya
    • 雑誌名

      Redox Report

      巻: 26 号: 1 ページ: 160-169

    • DOI

      10.1080/13510002.2021.1971363

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Low Dose-Rate Irradiation of Gamma-Rays-Induced Cytotoxic and Genotoxic Alterations in Peripheral Erythrocytes of p53-Deficient Medaka (Oryzias latipes).2021

    • 著者名/発表者名
      Sayed AEDH, Nagata K, Nakazawa T, Mitani H, Kobayashi J, Oda S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Marice Science

      巻: 8 ページ: 773481-773481

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.773481

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-dose ionizing radiation suppresses the apoptosis-induced by serum-removal culture2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Katoh S, Kobayashi J, Umeda T, Kobayashi S, Numazawa S.
    • 雑誌名

      Fundamental Toxicological Sciences

      巻: 8 号: 7 ページ: 249-260

    • DOI

      10.2131/fts.8.249

    • NAID

      130008141239

    • ISSN
      2189-115X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 低線量放射線の生体影響の解明2021

    • 著者名/発表者名
      小林純也
    • 雑誌名

      歯科放射線

      巻: 61 号: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.11242/dentalradiology.61.1

    • NAID

      130008093909

    • ISSN
      0389-9705, 2185-6311
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diminished or inversed dose-rate effect on clonogenic ability in Ku-deficient rodent cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya H, Shimada M, Tsukada K, Meng Q, Kobayashi J, Matsumoto Y
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 62 号: 2 ページ: 198-205

    • DOI

      10.1093/jrr/rraa128

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] RIF1 controls replication initiation and homologous recombination repair in a radiation dose-dependent manner2020

    • 著者名/発表者名
      Saito Y, Kobayashi J, Kanemaki MT, Komatsu K.
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 133 号: 12

    • DOI

      10.1242/jcs.240036

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Relationship between micronucleus formation and oxidative stress in human vascular endothelial cells under low dose-rate irradiation.2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi J
    • 学会等名
      7th International Symposium on the System of Radiological Protection (ICRP2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between micronucleus formation and oxidative stress in human vascular endothelial cells under low dose-rate irradiation.2021

    • 著者名/発表者名
      Meng Q, Kobayashi J.
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第64回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 低線量放射線影響研究と放射線生物学教育2021

    • 著者名/発表者名
      小林純也
    • 学会等名
      放射線生物学東京談話会(東京RBC)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低線量放射線の生体影響の解明2020

    • 著者名/発表者名
      小林純也
    • 学会等名
      日本歯科放射線学会第1回秋季学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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