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2014 年度 実績報告書

DNAータンパク質クロスリンクとクロマチンリモデリング

計画研究

研究領域ゲノム複製・修復・転写のカップリングと普遍的なクロマチン構造変換機構
研究課題/領域番号 22131010
研究機関広島大学

研究代表者

井出 博  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30223126)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワードDNA複製 / ゲノム損傷 / クロマチンリモデリング
研究実績の概要

放射線および抗がん剤が誘発するDNA-タンパク質クロスリンク(DPC)損傷について検討した。放射線では,マウス移植腫瘍をX線および炭素イオン線で照射し,蛍光標識によりDPCを定量した。DPCは線量依存的に増加したが,X線・炭素イオン線ともに,常酸素腫瘍に比べ低酸素腫瘍の方が生成量は多かった。また,高LET放射線である炭素イオン線の方がX線に比べDPC生成量は多かった。これらの結果から,放射線によるDPC生成は,細胞の酸素分圧と放射線の電離密度に依存することが示された。放射線によるDPC生成には,DNAラジカルとタンパク質ラジカルの再結合が関わっている。酸素はこれらのラジカルに付加し不活性化するため,DPC生成効率が下がると考えた。一方,高LET放射線は局所的なラジカル密度を増加するためラジカル再結合が促進され,DPC生成効率が上がると考えた。次に,他のDNA損傷との生物影響を比較するため,DPC由来の蛍光をcalibrationし,単位線量(1 Gy)あたりの生成数を求めた。その結果,常酸素下におけるDPCの生成数は,ピリミジン塩基損傷,プリン塩基損傷,DNA一本鎖切断と同程度であることが明らかとなった。抗がん剤では,培養細胞をDNA代謝酵素阻害剤で処理し,DNAを精製後,原子間力顕微鏡(AFM)でDPCを観察した。未処理の細胞ではDPCはわずかにしか観察されなかったが,処理後には明確な増加が認められた。topoisomerase I阻害剤およびDNA methyltransferase阻害剤ではDNA鎖内部にDPCが認められたのに対し,topoisomerase II阻害剤では,DNA鎖末端にDPCが認められた。今後,これらのDPCの修復動態をAFMで調べる予定である。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Induction of DNA-protein cross-links by ionizing radiation and their elimination from the genome2015

    • 著者名/発表者名
      Nakano T., Mitsusada Y., Salem A., Shoulkamy M., Sugimoto T., Hirayama R., Uzawa A., Furusawa Y., and Ide H.
    • 雑誌名

      Mutation Research

      巻: 771 ページ: 45-50

    • DOI

      10.1016/j.mrfmmm.2014.12.003

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Restriction-modification system with methyl-inhibited base excision and abasic-site cleavage activities2015

    • 著者名/発表者名
      Fukuyo M., Nakano T., Zhang Y., Furuta Y., Ishikawa K., Watanabe-Matsui M., Yano H., Hamakawa T., Ide H., and Kobayashi I.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 43 ページ: 2841-2852

    • DOI

      10.1093/nar/gkv116

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synergistic enhancement of 5-fluorouracil cytotoxicity by deoxyuridine analogs in cancer cells2015

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Y., Rodriguez V., Whitford T.A., Beeharry N., Ide H., and Tomkinson A.E.
    • 雑誌名

      Oncoscience

      巻: 2 ページ: 272-284

    • DOI

      PMID: 25897430

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Depletion of RUVBL2 in human cells confers moderate sensitivity to anticancer agents2014

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto-Matsubara M., Han Y., Ono K., Xie M., Salem A., Shoulkamy M., Nakano T., and Ide H.
    • 雑誌名

      Journal of Cancer Science and Therapy

      巻: 6 ページ: 440-445

    • DOI

      10.4172/1948-5956.1000306

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 低酸素性細胞における放射線誘発DNA損傷の解析2014

    • 著者名/発表者名
      井出博,中野敏彰,瀬畑敬文,久保山政弥,杉本龍也,平山亮一,鵜澤玲子,古澤佳也
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] Detection of DNA-protein cross-link damage by fluorescence labeling2014

    • 著者名/発表者名
      Salem A., Nakano T., Hattori S., Hirayama R., Uzawa R., Furusawa Y., and Ide H.
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第57回大会
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 年月日
      2014-10-01 – 2014-10-03
  • [学会発表] Analysis of DNA damage induced by aldehyde compounds2014

    • 著者名/発表者名
      Xie M., Shoulkamy M., Ohba S., Nakano T., and Ide H.
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第57回大会
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 年月日
      2014-10-01 – 2014-10-03
  • [学会発表] Formation and repair of DNA-protein cross-link damage2014

    • 著者名/発表者名
      Ide H.
    • 学会等名
      13th International Workshop on Radiation Damage to DNA
    • 発表場所
      Cambridge, MA, USA
    • 年月日
      2014-06-14 – 2014-06-18
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA-タンパク質クロスリンクとクロマチンリモデリング2014

    • 著者名/発表者名
      井出博
    • 学会等名
      新学術領域研究 ゲノム普遍的制御 第5回領域会議
    • 発表場所
      鳴門市
    • 年月日
      2014-05-07 – 2014-05-09
  • [図書] DNA Repair2015

    • 著者名/発表者名
      Ide H., Nakano T., Shoulkamy M., and Salem A.
    • 総ページ数
      38
    • 出版者
      Formation, repair, and biological effects of DNA-protein cross-link damage

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公開日: 2016-06-01  

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