| 研究課題/領域番号 |
16K00545
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
秋山 秋梅 (張秋梅) 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00260604)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| キーワード | 酸化ストレス / 酸化DNA修復 / 線虫 / 培養細胞 / 放射線応答 / DNA修復酵素 |
|---|
| 研究実績の概要 |
細胞にとって最大の脅威である酸化は活性酸素(ROS)によって引き起こされる。電離放射線は細胞成分に直接損傷を与える作用と、大量にROSを産生することを介して細胞構成物質に酸化損傷を生成する作用とがある。ROSに対する防御・損傷修復は生物の生死にとって極めて重要である。本研究は、(1)線虫(C. elegans)や大腸菌、ホヤなどにおける酸化ストレス防御・酸化DNA損傷修復酵素の同定。(2)線虫個体を用いた寿命や成長などの生理現象の制御に対する酸化ストレス防御・DNA損傷修復酵素の寄与の解明。(3)ヒト細胞における酸化ストレス防御因子・酸化DNA損傷修復因子の放射線防御機構での役割の解明。以上３つを目的としている。
平成３０年度は(1)酸化DNA損傷修復酵素として、ホヤからAPEX1を同定し、その構造と機能の解析を行った。この遺伝子産物がAP endonuclease 活性をもつことを証明した。また、異常になるとホヤの胚発生へ影響することを確認した。その成果を国際誌に公表した。(2)線虫ではDNA修復因子EXO-3の成長や器官形成を含む生理現象への寄与を明らかした上、さらにDNA塩基損傷と修復で出来た傷は細胞内DNA損傷応答系を誘発することを確認できた。その成果を国際雑誌に公表した。ストレス応答タンパク質ATMが線虫非分裂時期の酸化ストレス応答に必須な因子であるこを発見し、その成果も国際雑誌に公表した。(3)酸化ストレス防御因子OXR1が放射線に応答し、ゲノム安定性に関与すること、さらに細胞周期制御に関わっていることを見出した。研究成果を光生物協会年学会で発表し、優秀発表賞を受賞した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究は次の３つの課題の解明を目的にしている。
(1)酸化ストレス防御因子の同定については、ホヤの塩基損傷修復酵素として、３つ目のAP endonuclease（APEX１）遺伝子の機能と構造の同定・解析を行った。発生への影響を明らかにした。その成果はGenes and Genetic system誌に掲載された。また、酵母のapn-1、apn-2の二重欠損とストレス応答機能解析も行った。日本遺伝学会と分子生物学会で発表した。これらの課題は当初の計画通り進展している。
(2)線虫のDNA修復酵素の生理現象への関与として、EXO-3欠損線虫を用いて、NTH-1、UNG-1、EXO-3の塩基除去修復とDNA損傷応答の関連性を見出した。その成果は国際雑誌Scientific Reportsに掲載された。また、分裂期・非分裂期の線虫を使用し、ATMの酸化ストレス防御機構への寄与の解明を行い、線虫ATM欠損と酸化ストレス応答の関係も明らかにし、その成果はOxidative Medicine and Cellular Longevityに掲載された。この課題についても当初の計画通り進展している。
(3)ミトコンドリアの機能維持に関与があるOXR1発現抑制細胞株を用いて、OXR1は放射線誘導ゲノム不安定の防御に細胞周期制御と酸化ストレス防御両面から働いていることを見出した。その成果を国内学会と国際Workshopで発表し、日本光生物協会優秀発表賞を受賞した。OXR1の酸化ストレス防御に関わる最新進展についてまとめた総説は雑誌に掲載された。OXR1と結合するタンパク質の同定ための実験系の確立も行った。これらの研究は、当初の予定どおりに進行している。
|
| 今後の研究の推進方策 |
OXR1の機能について、OXR1の発現量変化が放射線応答に及ぼす影響のさらなる解明を行う。論文にまとめるため、より繊細な実験を行い、必要な追加実験を行う。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
当初予定していた実験用機材・実験材料の購入において、京大放射線生物研究センター及び東北大学加齢医学研究センターの機器・試薬を共同利用したことにより費用の一部を削減できた為。
生じた次年度使用額については、研究試薬の購入など実験系に使用すると共に、国内外の研究発表、論文掲載料に使用する。
|
