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2017 年度 実績報告書

転写共役型相同組換え修復の開始を導く分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H04713
研究機関群馬大学

研究代表者

柴田 淳史  群馬大学, 未来先端研究機構, 准教授 (30707633)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードDNA修復 / NHEJ / HR / 転写共役型DNA修復
研究実績の概要

放射線照射によって生じるDNA二本鎖切断(DSB)は細胞の運命を左右する重篤なDNA損傷の一つである。申請者はDSB修復経路選択性の研究を行う中で、G2期細胞ではNHEJが修復の第一経路であり、NHEJが停滞・遅延した場合に、CtIP/MRE11依存的にHRへと移行することを報告してきた(Shibata, EMBO, 2011; Shibata, Mol Cell, 2014)。一方、他グループの研究から、転写活性領域に生じたDSBはHRにより優先的に修復されることが示されている(Aymard, NSMB, 2014)。そこで本研究では、転写活性領域に生じたDSBがどのような分子機構を経てHRの開始を導くかを明らかにすることを目的とする。
本研究では、転写と共役したHR開始に必要な分子メカニズムの解明を目的とし、申請者がこれまでに発見した転写と連携する新規HR候補因子について、1)DNA損傷部位へのリクルート、2)DNA損傷依存的DNARNAハイブリッドの生成、3)DNA end resectionの過程における分子メカニズムを解析している。これまでの研究により、東京大学・安原崇哲助教との共同研究によって見出された転写共役型HR促進因子であるRAD52/XPGが、G2期細胞における転写共役型DSB修復に関わることを明らかにした(Yasuhara et al.& Shibata, Cell, 2018 *co-corresponding author)。G2期における転写共役型修復を解析する一方で、G1期細胞における役割についても研究の幅を広げ、本研究課題を発展させている。また独自の部位特異的DNA切断アッセイ系を構築し、現在は本アッセイ系を用いて転写共役型のDSB修復機構の解析を行っている。

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

当初の計画通り、転写共役型DSB修復機構の解明が進んでおり、G2期のDSB修復機構の解明に加え、現在はG1期におけるDSB修復機構の解明を行っている。

今後の研究の推進方策

G2期のDSB修復機構の解明に加え、現在はG1期におけるDSB修復機構の解明を目指し研究計画を継続する。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 11件、 招待講演 12件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Sussex(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Sussex
  • [国際共同研究] Massachusetts General Hospital(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Massachusetts General Hospital
  • [雑誌論文] A historical reflection on our understanding of radiation-induced DNA double strand break repair in somatic mammalian cells; interfacing the past with the present2019

    • 著者名/発表者名
      Shibata Atsushi、Jeggo Penny
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology

      巻: - ページ: 1~12

    • DOI

      10.1080/09553002.2018.1564083

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Clustered DNA double-strand break formation and the repair pathway following heavy-ion irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Yoshihiko、Oike Takahiro、Niimi Atsuko、Yamauchi Motohiro、Sato Hiro、Limsirichaikul Siripan、Held Kathryn D、Nakano Takashi、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 60 ページ: 69~79

    • DOI

      10.1093/jrr/rry096

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Human Rad52 Promotes XPG-Mediated R-loop Processing to Initiate Transcription-Associated Homologous Recombination Repair2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhara Takaaki、Kato Reona、Hagiwara Yoshihiko、Shiotani Bunsyo、Yamauchi Motohiro、Nakada Shinichiro、Shibata Atsushi、Miyagawa Kiyoshi
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 175 ページ: 558~570.e11

    • DOI

      10.1016/j.cell.2018.08.056

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of programmed death-ligand 1 expression in primary normal human dermal fibroblasts after DNA damage2018

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Yoshihiko、Sato Hiro、Permata Tiara Bunga Mayang、Niimi Atsuko、Yamauchi Motohiro、Oike Takahiro、Nakano Takashi、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Human Immunology

      巻: 79 ページ: 627~631

    • DOI

      10.1016/j.humimm.2018.05.008

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 3D-structured illumination microscopy reveals clustered DNA double-strand break formation in widespread γH2AX foci after high LET heavy-ion particle radiation2017

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Yoshihiko、Niimi Atsuko、Isono Mayu、Yamauchi Motohiro、Yasuhara Takaaki、Limsirichaikul Siripan、Oike Takahiro、Sato Hiro、Held Kathryn D.、Nakano Takashi、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.18632/oncotarget.22679

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] DNA double-strand break repair pathway regulates PD-L1 expression in cancer cells2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Hiro、Niimi Atsuko、Yasuhara Takaaki、Permata Tiara Bunga Mayang、Hagiwara Yoshihiko、Isono Mayu、Nuryadi Endang、Sekine Ryota、Oike Takahiro、Kakoti Sangeeta、Yoshimoto Yuya、Held Kathryn D.、Suzuki Yoshiyuki、Kono Koji、Miyagawa Kiyoshi、Nakano Takashi、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01883-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] がん治療時の免疫応答に関わる DNA損傷依存的PD-L1発現調節機構の研究2019

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      第21回がん治療増感シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA損傷応答により誘導される PD-L1発現制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      AAA研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] RAP80 suppresses Artemis-dependent deleterious rejoining during transcription-associated DSB repair in the G1-phase2019

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      Keystone Symposia: DNA Replication and Genome Instability: From Mechanism to Disease
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidation of the molecular mechanism underlying PD-L1 expression after DNA damage for precision radioimmunotherapy2018

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      The 3rd FARO Meeting 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] RAP80 regulates transcription-associated DNA end resection in the G1-phase2018

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      Mechanisms of Recombination 2018 Abcam
    • 国際学会
  • [学会発表] RAP80 regulates transcription-associated DNA end resection in the G1-phase2018

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Yasuhara, Reona Kato, Kiyoshi Miyagawa, and Atsushi Shibata
    • 学会等名
      Gordon Research Conference Genomic Instability
    • 国際学会
  • [学会発表] Super-resolution imaging reveals clustered DNA double strand break formation after high LET particle therapy2018

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      FARO MEETING 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of PD-L1 expression in cancer cells after radiotherapy2018

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      International Particle Medicine Research Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 転写活性領域におけるDNA二本鎖切断修復とその修復経路選択機構2018

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会生物部会「第56回生物部会学術大会・第47回放射線による制癌シンポジウム」
    • 招待講演
  • [学会発表] RAP800 regulates transcription-associated DNA end resection in the G1-phase2018

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Yasuhara, Reona Kato, Kiyoshi Miyagawa and Atsushi Shibata
    • 学会等名
      Abcam Conference: Mechanisms of Recombination
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA double-strand break repair pathway regulates PD-L1 expression in cancer cells2018

    • 著者名/発表者名
      Hiro Sato, Takaaki Yasuhara, Tiara Bunga Mayang Permata, Takahiro Oike, Kathryn D. Held, kiyoshi Miyagawa, Takashi Nakano and Atsushi Shibata
    • 学会等名
      Radiation Break-through: from DNA damage responses to precision cancer therapy
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA二本鎖切断修復経路による免疫チェックポイント標的分子PD-L1の発現制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(第40回日本分子生物学会年会・第90回日本生化学大会合同大会:ワークショップ・ゲノム恒常性維持機構の破綻と疾患発症の分子メカニズム
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA二本鎖切断修復経路による免疫チェックポイント標的分子PD-L1の発現制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      第24回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線照射により誘導される免疫チェックポイント標的分子PD-L1の発現制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      日本放射線影響学会 第60回大会:シンポジウム・DNA修復研究の最前線:放射線生物応答の統合的理解へ向けて
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of DSB repair pathway choice after ionizing radiation2017

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      1st International Symposium on Radiation Therapeutics and Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spatiotemporal regulation of DNA double strand break repair pathway choice in G2-phase2017

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      6th US-Japan DNA Repair Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] BRCA1 directs the repair pathway to homologous recombination by promoting 53BP1 dephosphorylation2017

    • 著者名/発表者名
      柴田淳史
    • 学会等名
      Institute for Protein Research seminar on Chromosome Dynamic and genome stability in meiosis and mitosis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 柴田研究室

    • URL

      http://shibatalab.com/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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