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2019 年度 実績報告書

組織幹細胞におけるゲノム安定性の制御

研究課題

研究課題/領域番号 15H05713
研究機関大阪大学

研究代表者

藤堂 剛  大阪大学, 放射線科学基盤機構附属ラジオアイソトープ総合センター, 招へい教授 (90163948)

研究分担者 辻村 亨  兵庫医科大学, 医学部, 教授 (20227408)
弓場 俊輔  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (40263248)
瀬々 潤  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 招聘研究員 (40361539)
川崎 隆史  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (60356839)
吉村 崇  大阪大学, 放射線科学基盤機構附属ラジオアイソトープ総合センター, 教授 (90323336)
研究期間 (年度) 2015-05-29 – 2020-03-31
キーワードゲノム不安定性 / メダカ / TLS DNAポリメラーゼ / 大腸がん / 複製ストレス
研究実績の概要

ゲノムDNAは、外的・内的要因によるDNA損傷の脅威に常に曝されている。DNA損傷は「ゲノム不安定性」を誘発し、長い潜伏期間の後、発がん等重篤な疾患を引き起こす。本申請研究では、ゲノム変異をエンドポイントとして内因性変異因子や環境変異原に対する細胞の損傷応答機構を明らかにする研究を提案している。本年度は以下の研究成果を得た。
1)本申請研究においてrev3遺伝子変異体では大腸がんが年齢依存的に全個体で発症する事を見いだしている。更に本変異体細胞において、染色体異常が多発している事、ガンマH2AX-fociが高頻度に形成される事を、昨年度の解析で報告している。これらの結果は、rev3変異細胞では二重差切断(DSB)が通常の培養条件下で高頻度に誘発されている事を示唆している。本年度は、この自然誘発DSBをin situに直接検出する為に、EndSeqと呼ばれる「DSB末端をアダプター結合によりマークした後、NGSにより、DSB誘発サイトとその頻度を決定する方法」の確立を行なった。
2)DSB多発原因としてDNA複製ストレスが考えられる。それを実証する為、DNA合成速度をDNA Fiber Assayにて測定したところ、rev3変異体細胞ではDNA合成速度が低下していることが明らかになった。更に本変異細胞は、通常のDNA合成に働くDNAポリメラーゼ阻害剤であるAphidicolinに対し高感受性となっている事を見出した。これらの結果は、rev3変異体細胞では常に複製ストレスがかかっており、これが高頻度DSB誘発の原因である事を示している。
3)次世代DNAシークエンサー(NGS)を活用したゲノム変異解析系を樹立し、rev3個体で誘発されている大腸がんにおいては、Deletion, Inversion, Translocation等のゲノム構造異常が多発している事を見出した。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Estrogen receptor 2b is the major determinant of sex-typical mating behavior and sexual preference in medaka.2021

    • 著者名/発表者名
      Nishiike Y, Miyazoe D, Togawa R, Yokoyama K, Nakasone K, Miyata M, Kikuchi Y, Kamei Y, Todo t, Ishikawa-Fujiwara T, Ohno K, Usami T, Nagahama Y, Okubo T.
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of Rev1 in alkylating agent-induced loss of heterozygosity in Oryzias latipes.2020

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa Y, Ishikawa-Fujiwara T, Kuo T, Shinkai N, Shoji T, Kawasaki T, Kamei Y, Sakuraba Y, Sato A, Kinoshita M, Gondo Y, Yuba S, Tsujimura T, Sese J, Todo T.
    • 雑誌名

      Genes Cells.

      巻: 25 ページ: 124-138

    • DOI

      10.1111/gtc.12746. Epub 2020 Feb 5.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Genome analysis of Rev3l deficient medaka mutant2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoko (Ishikawa) Fujiwara, Yoshihiro Fujikawa, Andres Canela, Tatsuma Shoji, Fei Sun, Jun Sese, Takeshi Todo
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第63回大会
  • [学会発表] A unique phenotype of medaka rev3l mutant2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Fujikawa, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Ayuko Sato, Tetsushi Sakuma,Tsutomu Shimura, Takashi Yamamoto, Seiji Kodama, Tohru Tsujimura, Takeshi Todo
    • 学会等名
      16th International Congress of Radiation Research
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristic feature of genomic instability in rev1 and rev3 mutants2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Yoshihiro Fujikawa, Takeshi Todo
    • 学会等名
      16th International Congress of Radiation Research
    • 国際学会
  • [学会発表] 消化管腫瘍を高頻度に発がんするメダカrev3l変異体を用いた発がんメカニズムの解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤川 芳宏 、藤原 智子 、佐藤 鮎子 、志村 勉 、 児玉 靖司 、辻村 亨 、藤堂 剛
    • 学会等名
      第6回アジア環境変異原学会日本環境変異原学会第48回大会合同大会
  • [学会発表] Acute irradiation induces testis-ova formation in OGG1 or REV1 gene deficient medaka (Oryzias latipes)2019

    • 著者名/発表者名
      Erge Sha, Kento Nagata, Takako Yasuda, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Takeshi Todo, Hiroshi Mitani, Shoji Oda
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第62回大会
  • [学会発表] Rev3l-deficent medaka provides an excellent model for studies of intestinal tumor development2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Fujikawa, Tomoko Fujiwara, Ayuko Sato, Tsutomu Shimura, Seiji Kodama, Tohru Tsujimura, Takeshi Todo
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第62回大会
  • [学会発表] Involvement of Trans Lesion Synthesis DNA polymerase on maintenance of Genome stability2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Fujiwara, Yoshihiro Fujikawa, Takeshi Todo
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第62回大会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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