| 研究課題/領域番号 |
20K12174
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
坂本 綾子 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子バイオ基盤研究部, 上席研究員 (00354960)
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| 研究分担者 |
横田 裕一郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主幹研究員 (30391288)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | DNA二重鎖切断 / ヒメツリガネゴケ / 相同組換え / ガンマ線 / DNAポリメラーゼζ / DNA修復 / オルタナティブエンドジョイニング / ゲノム編集 / 放射線応答 / 染色体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
真核生物の間で保存されているDNAポリメラーゼζ (Polζ)の新規機能を明らかにする目的で、モデル植物であるシロイヌナズナおよびヒメツリガネゴケを材料として、1) DNA二重鎖切断修復プロセスにおける突然変異の検出、2) リボヌクレオチドの取り込みによるPolζ活性の追跡、3) Polζとの二重欠損によって合成致死となる変異体の探索を行う。これによりPolζのDNA二重鎖切断修復への関与を明らかにし、種を超えて保存されたゲノム維持機構が存在する可能性を示す。
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| 研究成果の概要 |
植物のDNAポリメラーゼζ(Polζ)はDNA二重鎖切断修復機構において何らかの機能を持つことが示唆されている。本研究では、ヒメツリガネゴケのDNA二重鎖切断修復の特徴解析、シロイヌナズナの根端メリステムの細胞死・伸長阻害におけるPolζの機能解析、ならびにPolζと相互作用するタンパク質の探索を行った。その結果、ヒメツリガネゴケはおもに相同組換えによってDNA二重鎖切断を修復していること、Polζ欠損植物の根端ではSOG1非依存的に細胞死が起こっていることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Polζはがん細胞の増殖や薬剤耐性獲得との関連が注目されているが、哺乳動物細胞でPolζを欠損させたり過剰発現させるとゲノムが不安定となることが多く、機能の同定が困難であった。本研究はPolζのホモ欠失や過剰発現で生存・稔性にほとんど影響がない植物細胞を利用することでPolζの新規機能に迫る新しい試みである。本研究で明らかになった新機能や新規Polζ相互作用タンパク質などが植物以外でも保存されているならば、界を超えて普遍的なゲノムメンテナンス機構や抗がん剤抵抗性細胞の出現メカニズムなどとも共通した知見となることが見込まれる。
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