DNA二重鎖切断の認識・修復の分子機構に基づく放射線感受性予測・制御の新戦略体系

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17689036
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 松本 義久 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (20302672)
• キーワード: DNA二重鎖切断修復 / 放射線感受性 / がん放射線治療 / DNA依存性プロテインキナーゼ / XRCC4 / XLF(Cernunnos) / タンパク質リン酸化

研究概要

1)前年度までの研究結果から、DNA-PKの重要な制御標的である可能性が極めて濃厚と考えられるXRCC4について、更なる検討を進めた。リン酸化部位欠損変異体の性状および放射線応答解析などから、これらの細胞で実際にDNA二重鎖切断修復能が低下していることが強く示唆された(投稿準備中)。
2)XRCC4およびDNA ligase IVに結合する分子として18年初頭に報告されたXLF(XRCC4-like factor、別名Cernunnos)について、DNA-PKの基質となる可能性を検討した。具体的には、XLF遺伝子全長をクローニング後、Hisタグ融合タンパク質を作製し、私がこれまでの研究過程で精製したDNA-PKを用いて、in vitroリン酸化実験を行った。その結果、XLFがDNA-PKによってリン酸化を受けることが明らかになった。また、in vivoでのリン酸化解析や局在、発現量解析のため、XLFに対するウサギポリクローナル抗体を作製した。
3)前年度までに、XRCC4の損傷クロマチンへの結合を解析する方法を確立した。本年度は、DNA-PKの阻害剤、siRNAなどを用いた解析から、XRCC4の損傷部位への動員にはDNA-PKcsは必要ないことなどが分かった。しかしながら、クロマチン結合状態にあるXRCC4は、リン酸化フォーム(DNA-PKによるものと考えられる)に富んでいることから、リン酸化が損傷部位への動員と連動して(直後に)起こると考えられた(投稿中)。
4)DNA-PK、XRCC4などと放射線感受性の関係について、臨床医(札幌医科大学放射線科、坂田耕一准教授、染谷正則助教ら)との共同研究を行った。リンパ球におけるDNA-PK活性の個人差と癌罹患性との関係を見出し、また、DNA-PKの3つのサブユニットの転写制御機構に関する新たな知見などを得た。

研究成果

• [雑誌論文] cDNA analysis of gene expression associated with DNA-dependent protein kinase activity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakata, K., Yamamoto, H., Matsumoto, Y., Someya, M., Hareyama, M.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 30 ページ: 413-420
• [雑誌論文] Suppression of anchorage-independent growth by expression of ataxia-telangiectasia group D complementing gene, ATDC. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hosoi, Y.^*, Kapp, L.N., Murnane, J.P., Matsumoto, Y., 他3名
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 348 ページ: 728-734
• [雑誌論文] Asscociation of ionizing radiation induce foci of NBS1 with chromosomal instability and breast cancer susceptibility. (2006)
  • 著者名/発表者名: Someya, M., Sakata, K.^*, Tauchi, H., Matsumoto, Y., 他3名
  • 雑誌名: Radiation Research 166 ページ: 575-582
• [雑誌論文] The association of DNA-dependent protein kinase activity with chromosomal instability and risk of cancer. (2006)
  • 著者名/発表者名: Someya, M., Sakata, K.^*, Matsumoto, Y., 他7名
  • 雑誌名: Carcinogenesis 27 ページ: 117-122
• [雑誌論文] Src tyrosine kinase inhibitor PP2 suppresses ERK1/2 activation and epidermal growth factor receptor transactivation by X-irradiation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Li, Z., Hosoi, Y.^*, Cai, K., Tanno, Y., Matsumoto, Y., 他4名
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 342 ページ: 363-368
• [雑誌論文] Heterogeneous expression of DNA-dependent protein kinase in esophageal cancer and normal epithelium. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tonotsuka, N., Hosoi, Y^*, Miyazaki, S., Miyata, G., Sugawara, K., Mori, T., Ouchi, N., Satomi, S., Matsumoto Y., 他3名
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Medicine 18 ページ: 441-447
• [雑誌論文] Not at the end of DNA double-strand break repair : 新たに発見されたDNA二重鎖切断修復の重要分子XLF/Cernunnos (2006)
  • 著者名/発表者名: 松本義久
  • 雑誌名: 放射線生物研究 41 ページ: 325-331
• [雑誌論文] DNA切断センサーDNA-PKの性質と機能に関する研究-その成果は癌診断・治療にいかに生かせるか? (2006)
  • 著者名/発表者名: 松本義久
  • 雑誌名: 癌と人 33 ページ: 31-32
• [図書] 放射線医科学-生体と放射線・電磁波・超音波 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大西 武雄, 松本 義久他
  • 総ページ数: 148
  • 出版者: 学会出版センター