| 研究課題/領域番号 |
21K17888
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 慶應義塾大学 (2023)
群馬大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
内原 脩貴 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (10883712)
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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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | DNA修復 / 53BP1 / DNA損傷修復 / 超高解像度解析 / DNA二本鎖切断 / クロマチン動態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
放射線照射により生じるDNA二本鎖切断（DSB）は、細胞運命決定に影響を与えうる重篤な損傷である。これまでにDSB近傍に集積する修復分子である53BP1は、ヌクレオソームが約100 nmの大きさで凝集するクロマチンドメインに密集していることを見出しているが、この密集 (53BP1ナノドメイン) がDSB修復に果たす役割は不明である。本研究では、53BP1ナノドメインを超高解像イメージにより３次元動態的に解析することで、その生理的意義の解明に挑戦する。本研究の達成は、放射線障害の重要な課題の一つであるゲノム安定化維持機構に関わる情報基盤の確立に大きく貢献すると考えている。
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| 研究実績の概要 |
放射線照射によって生じる生体傷害の中で、DNA二本鎖切断（DSB：DNA double strand break）は細胞運命決定に影響を与えうる重篤な損傷の一つである。申請者の研究グループは超高解像度蛍光顕微鏡3D-SIM（OMX）を有し、これまで多くのDSB修復分子の超高解像イメージング解析を行ってきた。申請者らが超高解像度解析を行う中で、DSB近傍に集積する修復分子である53BP1は、ヌクレオソームが100-200 nmの大きさで凝集するクロマチンドメインに密集していることを発見している（この構造体を53BP1ナノドメインと呼ぶ）。53BP1ナノドメインは単一のDSBに対して複数個存在するが、これらナノドメインがDSB修復に果たす役割は未だ明らかにされていない。そこで本研究では、53BP1ナノドメインを超高解像イメージにより３次元動態的に解析することで、その生理的意義を解明することを目的とする。
申請者は前年度までに53BP1ナノドメイン間の距離 (DMS) を測定するための実験系を構築し、X線照射後のDMSを測定した。今年度は、DNA二本鎖切断修復に関わる分子であるATMやRIF1を阻害またはノックダウンした際のDMSを測定し、DNA損傷シグナルや修復分子が53BP1ナノドメインの３次元動態変化に及ぼす影響を解析した。10 Gy照射24時間後にDMSを測定した結果、ATM阻害剤処理およびRIF1ノックダウンによるDMSの変化は認められなかった。一方で、1つの53BP1 foci中に存在するナノドメインの数はATM阻害剤処理およびRIF1ノックダウンにより減少した。そのため、ATMやRIF1は53BP1ナノドメイン間の距離は維持したまま53BP1ナノドメイン数を制御することが示唆された。
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