| 研究課題/領域番号 |
21K12244
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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 | 東京工科大学 |
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研究代表者 |
西 良太郎 東京工科大学, 応用生物学部, 准教授 (80446525)
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| 研究分担者 |
逆井 良 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (10549950)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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)
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| キーワード | DNA修復 / 相同組換え修復 / 核内ミオシン / DNA二本鎖切断 / DNA二本鎖切断修復 / 相同組換え / クロマチン動態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電離放射線などにより生じるDNA二本鎖切断（DNA double-strand break: DSB）は最も細胞毒性の高いDNA損傷の一つであり、適切なDSB修復はゲノムDNAの恒常性維持に必須である。これまでにDSB修復の基本的な分子機構が解明されてきたが、DSBの修復には隣接する核内構造体によっても制御される特異的な機構が存在する。このことは、ヒト細胞核内ではDSB修復は画一的な反応ではなく、DSBが生じた環境によって制御される多様性に富む反応であることを示唆するが、未だその全容は不明である。本研究では、多様なDSB修復のなかでも重要なサブパスウェイを同定し、解明することを目的とする。
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| 研究実績の概要 |
電離放射線などにより生じるDNA二本鎖切断（DNA double-strand break: DSB）は最も細胞毒性の高いDNA損傷の一つである。ヒト細胞においてDSBは主に、相同組換え修復あるいは非相同末端再結合により修復されるが、これらの修復経路の最上流ではMRN（MRE11-RAD50-NBS1）複合体がDSB応答全体を制御する。従って、MRN複合体制御の解明は、DSB修復の全容の理解に必須である。本研究では、MRN複合体と相互作用する新規因子として同定した核内ミオシンのDSB修復における機能を解明することを目的とした。今年度では、ヒト細胞核抽出液を用いた共免疫沈降実験から核内における核内ミオシンとMRN複合体との相互作用を検出した。さらに、エピトープタグを融合したNBS1もしくはRAD50の共免疫沈降実験から、内在性核内ミオシンとMRN複合体との相互作用が認められた。さらに、NBS1あるいはRAD50をノックダウン後でも、MRE11と核内ミオシンとの相互作用が認められた。これらのことは、核内ミオシンは核内においてMRN複合体中のMRE11と主に相互作用することを示唆している。さらに、前年度までに樹立した核内ミオシンノックアウト細胞を用いた解析では、核内ミオシンノックアウト細胞は、トポイソメラーゼI阻害薬であるカンプトテシン（片側のみのDSBを誘発し、相同組換え修復反応を検討する場合に使用する）処理後において、相同組換え修復の初期過程に遅延あるいは減弱が認められた。
本研究により、1）核内ミオシンが核内においてMRN複合体のうち、MRE11と相互作用し、DSB発生後も相互作用が維持されていること、2）核内ミオシンのノックアウト細胞、及び核内ミオシンのノックダウンにより、核内ミオシンが相同組換え修復の初期に機能すること、3）核内ミオシンをライブセルイメージングにより可視化することができたが、DSB部位への集積の検出にはさらに高感度なシステムが必要であることが明らかになった。
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