部位特異的制限酵素I-PpoIを応用したPCRによる染色体転座検出法の開発

• 研究課題/領域番号: 26670549
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 柴田 淳史 群馬大学, 先端科学研究指導者育成ユニット, 助教 (30707633)
• 研究協力者: 山内 基弘 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: DNA修復 / 染色体転座 / ゲノム不安定性

研究成果の概要

放射線照射後の突然変異の中でも染色体転座は最も重篤な変異であるが、その検出は染色体実験に関する熟練した技術が必要であり、その技術を臨床現場に広く普及させることは極めて困難である。本研究では部位特異的制限酵素I-PpoIを用いて、迅速かつ簡便な転座検出法の開発を目指した。タモキシフェン誘導体4-OHTによりI-PPoIを誘導するHT1080細胞を用いて、rDNA部位およびDAB1遺伝子間での染色体転座をPCRにより検出することを試みたが、明らかな増幅は認められなかった。その他の実験結果を合わせた総合的解釈として、転座検出のためにはより高い効率でI-PpoI部位を切断する必要があると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Regulation of pairing between broken DNA-containing chromatin regions by Ku80, DNA-PKcs, ATM, and 53BP1 (2017)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Yamauchi, Atsushi Shibata, Keiji Suzuki, Masatoshi Suzuki, Atsuko Niimi, Hisayoshi Kondo, Miwa Miura, Miyako Hirakawa, Keiko Tsujita, Shunichi Yamashita, Naoki Matsuda
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 41812-41812
  • DOI: 10.1038/srep41812
  • NAID: 120006987560
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] BRCA1 directs the repair pathway to homologous recombination by promoting 53BP1 dephosphorylation (2017)
  • 著者名/発表者名: Mayu Isono, Atsuko Niimi, Takahiro Oike, Yoshihiko Hagiwara, Hiro Sato, Ryota Sekine, Yukari Yoshida, Shin-Ya Isobe, Chikashi Obuse, Ryotaro Nishi, Elena Petricci, Shinichiro Nakada, Takashi Nakano, Atsushi Shibata
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 18 号: 2 ページ: 520-532
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.12.042
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of DNA double strand breaks at chromosome boundaries along the track of particle irradiation (2016)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Niimi, Motohiro Yamauchi, Siripan Limsirichaikul, Ryota Sekine, Takahiro Oike, Hiro Sato, Keiji Suzuki, Kathryn D. Held, Takashi Nakano, Atsushi Shibata
  • 雑誌名: Genes Chromosomes & Cancer 巻: 55 号: 8 ページ: 650-660
  • DOI: 10.1002/gcc.22367
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visualization of complex DNA double-strand breaks in a tumor treated with carbon ion radiotherapy (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Oike, Atsuko Niimi, Noriyuki Okonogi, Kazutoshi Murata, Akihiko Matsumura, Shin-Ei Noda, Daijiro Kobayashi, Mototaro Iwanaga, Keisuke Tsuchida, Tatsuaki Kanai, Tatsuya Ohno, Atsushi Shibata, Takashi Nakano
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 22275-22275
  • DOI: 10.1038/srep22275
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Carbon-ion beams effectively induce growth inhibition and apoptosis in human neural stem cells compared with glioblastoma A172 cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Isono M, Yoshida Y, Takahashi A, Oike T, Shibata A, Kubota Y, Kanai T, Ohno T, Nakano T.
  • 雑誌名: J Radiat Res. 巻: 56 号: 5 ページ: 856-861
  • DOI: 10.1093/jrr/rrv033
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The EGFR mutation status affects the relative biological effectiveness of carbon-ion beams in non-small cell lung carcinoma cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Amornwichet N, Oike T, Shibata A, Nirodi CS, Ogiwara H, Makino H, Kimura Y, Hirota Y, Isono M, Yoshida Y, Ohno T, Kohno T, Nakano T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 11 号: 1 ページ: 11305-11305
  • DOI: 10.1038/srep11305
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Other Determinants of Sensitivity (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Okita and Atsushi Shibata
  • 雑誌名: PARP Inhibitors for Cancer Therapy 巻: 83 ページ: 363-379
  • DOI: 10.1007/978-3-319-14151-0_15
  • ISBN: 9783319141503, 9783319141510
  • 査読あり
• [雑誌論文] SETDB1, HP1 and SUV39 promote repositioning of 53BP1 to extend resection during homologous recombination in G2 cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Meryem Alagoz, Yoko Katsuki, Hideaki Ogiwara, Tomoo Ogi, Atsushi Shibata, Andreas Kakarougkas, and Penny Jeggo
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 43(16) 号: 16 ページ: 7931-7944
  • DOI: 10.1093/nar/gkv722
  • NAID: 120006986903
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] RAD51 and BRCA2 promote oncolytic adenovirus type 5 activity in ovarian cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: Laura A. Tookman, Ashley K. Browne, Claire M. Connell, Gemma Bridge, Carin K. Ingemarsdotter, Suzanne Dowson, Atsushi Shibata, Michelle Lockley, Sarah A. Martin, and Iain A. McNeish.
  • 雑誌名: Molecular Cancer Research 巻: 14(1): ページ: 44-55
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Pre-exposure to ionizing radiation stimulates DNA double strand break end resection, promoting the use of homologous recombination repair (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakako Izumi Nakajima, Yoshihiko Hagiwara, Takahiro Oike, Ryuichi Okayasu, Takeshi Murakami, Takashi Nakano, and Atsushi Shibata
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 号: 3 ページ: e0122582-e0122582
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0122582
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DNA double-strand break repair in a cellular context. (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Shibata, Penny A. Jeggo
  • 雑誌名: Clin Oncol (R Coll Radiol) 巻: 26 号: 5 ページ: 243-249
  • DOI: 10.1016/j.clon.2014.02.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon-Ion Beam Irradiation Kills X-Ray-Resistant p53-Null Cancer Cells by Inducing Mitotic Catastrophe (2014)
  • 著者名/発表者名: Amornwichet N, Oike T, Shibata A, Ogiwara H, Tsuchiya N, Yamauchi M, Saitoh Y, Sekine R, Isono M, Yoshida Y, Ohno T, Kohno T, Nakano T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 12 ページ: e115121-e115121
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0115121
  • NAID: 120006986291
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] DNA repair pathway regulates PD-L1 expression in cancer cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: International Symposium on Immune Diversity and Cancer Therapy Kobe 2017
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル(兵庫県・神戸市)
  • 年月日: 2017-01-26
  • 国際学会
• [学会発表] DNA二本鎖切断修復経路の選択性を担う時空間的制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 重粒子線特異的なDNA 損傷の可視化と修復経路への影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 放射線医学総合研究の第２回放射線がん生物研究セミナー
  • 発表場所: 放射線医学総合研究所(千葉県・千葉市)
  • 年月日: 2016-11-15
  • 招待講演
• [学会発表] シンポジウム「多彩な細胞応答を制御する DNA 修復研究の最先端」（座長） (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第59回大会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島県・広島市）
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] DNA二本鎖切断修復経路を制御するDNA end resectionの多段階調節機 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 遺伝研研究集会「生物ゲノム安定維持の分子機構」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所(静岡県・三島市）
  • 年月日: 2016-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] BRCA1 directs the repair pathway to homologous recombination by promoting 53BP1 dephosphorylation (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: The 32th International Symposium “Growing Edge of Radiation Biology, from principles to applications”
  • 発表場所: ホテルコープイン京都(京都府・京都市)
  • 年月日: 2016-09-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] BRCA1 directs the repair pathway to homologous recombination by promoting 53BP1 dephosphorylation. (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: Abcam Conference “Mechanisms of Recombination”
  • 発表場所: アリカンテ(スペイン)
  • 年月日: 2016-05-19
  • 国際学会
• [学会発表] AnalysisofclusterandDNAdoublestrandbreakafterheavyionirradiationusinghighresolutionmicroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 14th International Workshop on Radiation Damage to DNA
  • 発表場所: メルボルン(オーストラリア)
  • 年月日: 2016-03-21
  • 国際学会
• [学会発表] DNA修復研究からの放射線治療発展へのアプローチ (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: ．茨城大学理学部公開シンポジウム「第９回 Quantum Medicine 研究会」
  • 発表場所: 茨城大学理学部(茨城県・水戸市)
  • 年月日: 2016-03-13
  • 招待講演
• [学会発表] DNA二本鎖切断修復経路を決定する時空間的制御機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 放射線医学総合研究所 第７回次世代放射線治療研究セミナー・放医研研究会共催「若手研究者によるDNA修復の最先端」
  • 発表場所: 放射線医学総合研究所（千葉県・千葉市）
  • 年月日: 2015-12-18
  • 招待講演
• [学会発表] 多様なDNA損傷応答の統合制御機構２０１５ ～ゲノム不安定性の病態解明研究～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 第38回 日本分子生物学会・第88回日本生化学会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル 本館 B1F 偕楽1（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] Understanding the molecular mechanism for developing a novel treatment strategy in radiotherapy (2015)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第２８回大会
  • 発表場所: 前橋商工会議所 サクラ（群馬県・前橋市）
  • 年月日: 2015-11-19
  • 招待講演
• [学会発表] BRCA1によるDNA end resectionの調節機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所「染色体ＤＮＡの安定維持の分子メカニズム」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所・講堂（静岡県・三島市））
  • 年月日: 2015-10-01
  • 招待講演
• [学会発表] District regulation of DNA double strand break resection after heavy ion irradiation (2015)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: The 2015 IMB conference, DNA Repair & Genome Stability in a Chromatin Environment
  • 発表場所: マインツ(ドイツ）
  • 年月日: 2015-06-04
  • 国際学会
• [学会発表] Initiation of homologous recombination repair by MRE11 nuclease activities (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Shibata
  • 学会等名: Genomic Instability and DNA Repair (X4)
  • 発表場所: Whistler Conference Centre (Canada, Whistler, British Columbia)
  • 年月日: 2015-03-04
• [学会発表] DNA二本鎖切断修復経路を決定する分子メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] DNA二本鎖切断発生後の相同組換え修復開始メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所・研究集会「染色体DNAの安定維持の分子メカニズム」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所・講堂（静岡県・三島市）
  • 年月日: 2014-11-06
  • 招待講演
• [学会発表] DNA二本鎖切断修復経路を決定する分子メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第57回大会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター（鹿児島県・鹿児島市）
  • 年月日: 2014-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] 放射線誘発DNA二本鎖切断発生後の修復経路決定メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 人材育成事業第1回集中講義「放射線の生体効果：発ガン誘導と抵抗性獲得メカニズム」
  • 発表場所: 京都大学原子炉実験所 会議室（大阪府・泉南郡）
  • 年月日: 2014-08-10
  • 招待講演
• [学会発表] DNA二本鎖切断修復経路決定に関わる分子機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: Genome Damage Network Workshop in Tohoku University 2014
  • 発表場所: 東北大学 加齢医学研究所（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2014-06-05 – 2014-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] Initiation of homologous recombination repair by MRE11 nuclease activities (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Shibata
  • 学会等名: Mechanisms of Recombination:50th Anniversary Meeting of the Holliday Model
  • 発表場所: Melia Alicante (Spain, Alicante)
  • 年月日: 2014-05-19 – 2014-05-23
• [学会発表] 放射線照射後のDNA二本鎖切断修復とチェックポイントシグナル研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 第18回NRGIC重点セミナー/第18回原研研究集会 がんプロフェッショナル養成基盤推進プラン講演会
  • 発表場所: 長崎大学（長崎県・長崎市）
  • 年月日: 2014-04-25
  • 招待講演
• [学会発表] 欠失及び転座を導くG1(G0)期細胞のDSB end resection機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳史
  • 学会等名: 浜名湖ワークショップ
  • 発表場所: 浜名湖弁天リゾート ジ・オーシャン（静岡県・浜松市）
  • 年月日: 2014-04-03 – 2014-04-04
• [備考] DNA修復研究 柴田研究室
  • URL: http://shibatalab.com/
• [備考] SHIBATA LAB
  • URL: http://shibatalab.com/english/
• [備考] DNA修復研究 柴田研究室
  • URL: http://shibatalab.com
• [備考] SHIBATA LAB
  • URL: http://shibatalab.com/english
• [備考] 先端科学研究指導者育成ユニット
  • URL: http://asrldu.dept.med.gunma-u.ac.jp