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鎖交換反応を介したDNA損傷トレランス機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ3157
補助金の研究課題番号 21J40157 (2021-2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2021-2022)
応募区分国内
審査区分 小区分63020:放射線影響関連
研究機関国立研究開発法人国立がん研究センター

研究代表者

松尾(楠本) 理加  国立研究開発法人国立がん研究センター, ゲノム安定性制御研究ユニット, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードゲノム不安定性 / 紫外線 / 不死化 / DNA損傷 / DNA二本鎖切断 / UV
研究開始時の研究の概要

がんではゲノム不安定性とARF変異またはp53変異を伴った不死化が起こっている。紫外線により皮膚がんのリスクが上昇することは知られている。本研究では、紫外線がどのようにゲノム不安定性を引き起こすのかを明らかにすることを目的としている。マウス胎仔線維芽細胞の不死化過程ををがん化のモデルとして用い、DNA相同組換えやDNA二本鎖切断の蓄積、DNAポリメラーゼηの関与等を調べる。

研究実績の概要

紫外線は皮膚がんのリスク要因である。皮膚がん組織のゲノムでは、ゲノム不安定性と大量の変異が検出される。本研究では紫外線がゲノム異常を起こすまでの過程を明らかにすることを大きな目的として、マウス胎仔線維芽細胞(MEF)の不死化過程をモデルとして解析を行っている。不死化過程ではDNA複製に起因したDNA二本鎖切断 (DSBs)が蓄積している。本年度はDSB生成のメカニズムを明らかにするために研究を行った。紫外線照射によりDNAにはシクロブタン型ピリミジンダイマー (CPD)と(6-4)光産物といったDNA損傷が生成される。DSBマーカーである53BP1 fociが、CPDは残存し、(6-4)光産物は修復されているような時間帯にDNA複製を介して形成されるという結果から、CPDの一部がDSBの原因となり得ることが考えられた。そこでUV損傷の早い修復を担う転写と共役した修復(TCR)の機能を担う因子であるCSBタンパク質をノックダウンし、53BP1 fociの数をUV照射後に計測すると、コントロール細胞より減少していた。この結果からCPDのTCRを介してDSBが生成されることが考えられる。また、UV照射後の53BP1 fociの数の上昇は、転写阻害剤であるDRBの添加により抑制され、UV照射後のゲノム不安定性の指標である微小核の数の上昇も抑制された。これらの結果からUV照射によるゲノム不安定性誘導の促進に転写も関与することが示唆された。研究期間全体としては、MEFの不死化モデルにおいて紫外線が不死化を促進することが明らかになった。その過程では、DSBに起因するとされるゲノム不安定性が生じていること、DNA複製を介したDSBが生成されること、DSB生成には紫外線により生成されたCPDのTCRが関与する可能性があることを示した。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Single base substitution signatures 17a, 17b, and 40 are induced by γ-ray irradiation in association with increased reactive oxidative species2024

    • 著者名/発表者名
      Manaka Yuya、Kusumoto-Matsuo Rika、Matsuno Yusuke、Asai Haruka、Yoshioka Ken-ichi
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 10 号: 6 ページ: e28044-e28044

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2024.e28044

    • 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
  • [雑誌論文] ゲノム不安定性に起因した変異細胞のクローン誘導2023

    • 著者名/発表者名
      松尾理加、吉岡研一
    • 雑誌名

      Bioclinica

      巻: 8月号 ページ: 800-802

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Genome Destabilization-Associated Phenotypes Arising as a Consequence of Therapeutic Treatment are Suppressed by Olaparib2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki M., Fujimori H., Wakatsuki K., Manaka Y., Asai H., Hyodo M., Matsuno Y., Kusumoto-Matsuo R., Shiroishi M. and Yoshioka K.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 18 号: 1 ページ: e0281168-e0281168

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0281168

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Echoed induction of nucleotide variants and chromosomal structural variants in cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuno Yusuke、Kusumoto-Matsuo Rika、Manaka Yuya、Asai Haruka、Yoshioka Ken-ichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 20964-20964

    • DOI

      10.1038/s41598-022-25479-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genomic Instability and Cancer Risk Associated with Erroneous DNA Repair.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka KI, Kusumoto-Matsuo R, Matsuno Y, Ishiai M.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 22 号: 22 ページ: 12254-12254

    • DOI

      10.3390/ijms222212254

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 紫外線C波によるクローン進化への影響2023

    • 著者名/発表者名
      松尾理加、淺井 遥、眞中祐哉、松野悠介、秋葉直輝、吉岡研一
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンH3K9トリメチルのメチル基転移酵素SETDB1のゲノム不安定性に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      淺井遥圭、松尾理加、眞中祐哉、松野悠介、吉岡研一
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] γ線照射により誘導される変異シグネチャーの解析2023

    • 著者名/発表者名
      眞中祐哉、松尾理加、松野悠介、淺井遥圭、吉岡研一
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線C波によるクローン進化への影響2023

    • 著者名/発表者名
      松尾理加、淺井 遥、眞中祐哉、松野悠介、秋葉直輝、吉岡研一
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンH3K9トリメチルのメチル基転移酵素SETDB1のゲノム不安定性に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      淺井遥圭、松尾理加、眞中祐哉、松野悠介、吉岡研一
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] γ線照射により誘導される変異シグネチャーの解析2023

    • 著者名/発表者名
      眞中祐哉、松尾理加、松野悠介、淺井遥圭、吉岡研一
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンH3K9トリメチルのメチル基転移酵素SETDB1のゲノム不安定性に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      淺井遥圭、松尾理加、眞中祐哉、松野悠介、吉岡研一
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-12-25  

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