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2015 年度 実績報告書

クマムシ固有の新規クロマチンタンパク質S261が寄与する放射線耐性機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 13J01805
研究機関東京大学

研究代表者

橋本 拓磨  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード極限環境耐性 / 放射線生物学 / 放射線耐性 / X線 / DNA二重鎖切断 / クマムシ / 哺乳類培養細胞 / Dsup
研究実績の概要

1. 一部領域を欠失したDsupを定常発現するヒト培養細胞株の作出
DNA保護活性を担う領域を探索する目的で、C末端側を欠失したS261(以下、Damage suppressor, Dsup)を定常発現する株(DsupΔC)、およびC末端側のみを発現する株(DsupC)の作出を試みた。その過程において、DsupCでは全ての細胞株が致死性を示した。一方、DsupΔCでは致死性はみられず、親株と同程度の細胞増殖能を示すことがわかった。得られたDsupΔCに対して抗Dsup抗体を用いた細胞内局在解析を行った結果、DsupΔCは細胞質に局在することが確認されたため、DsupΔCを定常的に発現する株の作出に成功したと判断した。

2. DsupΔCにおけるDNA保護活性/X線照射後の細胞生存性への影響の検証
DsupおよびDsupΔCが放射線照射によるDNA single-strand breaks(SSBs)の発生を抑制するかを検証した。Dsup_HEK293および、DsupΔCに対してX線を照射した後、Alkaline Comet assayを行った。その結果、Dsup_HEK293では親株と比較して有意にSSBsを含むDNA損傷の発生が抑制された。一方、DsupΔCではこのDNA保護活性は消失し、SSBsの発生抑制はみられなかった。また、X線照射後にDNA損傷マーカーであるγ-H2AXに対する免疫染色を行い、細胞当たりのFoci数を定量した結果、Dsup_HEK293では親株であるHEK293と比較してFoci数が有意に減少したが、DsupΔCでは、Foci数の減少傾向がみられるものの再現性を伴った有意な減少は認められなかった。さらに、4GyのX線照射し、細胞増殖能への影響を検証したところ、DsupΔCではDsup_HEK293よりも生細胞数が顕著に減少した。C末端側領域を欠失したことによりX線からのDNA保護活性が十分に機能せず、細胞増殖能に影響を与えた可能性が考えられる。以上の結果から、哺乳類培養細胞においてX線照射によるDNA損傷から保護活性を示すにはC末端側領域が重要であることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 その他

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 極限環境耐性動物クマムシの新規クロマチンタンパク質による哺乳類培養細胞への放射線耐性の付与2015

    • 著者名/発表者名
      橋本拓磨、斎藤裕樹、尾山大明、秦裕子、榎本敦、宮川清、桑原宏和、堀川大樹、豊田敦、片山俊明、荒川和晴、藤山秋佐夫、久保健雄、國枝武和.
    • 学会等名
      第67回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 年月日
      2015-06-30 – 2015-07-02
  • [学会発表] A novel chromatin protein of radiation-resistant animal protects DNA and cells from radiation damages.2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hashimoto, Y. Saito, M. Oyama, H. Kozuka-Hata, A. Enomoto, K. Miyagawa, H. Kuwahara, D. D. Horikawa, T. Katayama, K. Arakawa, A. Toyoda, A. Fujiyama, T. Kubo, T. Kunieda.
    • 学会等名
      13th International Symposium on Tardigrada
    • 発表場所
      Modena (Italy)
    • 年月日
      2015-06-23 – 2015-06-26
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel chromatin protein of radiation-resistant animal protects DNA and cells from radiation damages.2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hashimoto, Y. Saito, M. Oyama, H. Kozuka-Hata, A. Enomoto, K. Miyagawa, H. Kuwahara, D. D. Horikawa, T. Katayama, K. Arakawa, A. Toyoda, A. Fujiyama, T. Kubo, T. Kunieda.
    • 学会等名
      15th International Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      Kyoto (Japan)
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-29
    • 国際学会
  • [備考] くまむし研究グループ

    • URL

      http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/saibou/kuma/

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公開日: 2016-12-27  

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