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2019 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, MolCell, 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。G1期では特にRAP80が転写共役型のDSB修復機構において重要な役割を果たすことを見出しており、現在その分子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。G1期の研究においては、転写共役型DSB修復において、DNA修復の正確性を維持する分子としてRAP80を発見し、その機能解明を進めている。

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。G1期に特徴的な転写共役型DSB修復の構造体とその分子機構としてRAP80に着目して研究を行う。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] サセックス大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      サセックス大学
  • [国際共同研究] インドネシア大学(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      インドネシア大学
  • [国際共同研究] タタ記念病院(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      タタ記念病院
  • [雑誌論文] Quantitative volumetric analysis of the Golgi apparatus following X-ray irradiation by super-resolution 3D-SIM microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Oike Takahiro、Uchihara Yuki、Permata Tiara Bunga Mayang、Gondhowiardjo Soehartati、Ohno Tatsuya、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Medical Molecular Morphology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00795-020-00277-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of radiotherapy induced alteration of CD8+ T cells and PD?L1 expression in patients with uterine cervical squamous cell carcinoma2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Yasumasa、Sato Hiro、Kumazawa Takuya、Permata Tiara Bunga Mayang、Yoshimoto Yuya、Murata Kazutoshi、Noda Shin-Ei、Kaminuma Takuya、Ando Ken、Oike Takahiro、Okonogi Noriyuki、Okada Kohei、Kakoti Sangeeta、Suzuki Keiji、Ikota Hayato、Yokoo Hideaki、Nakano Takashi、Ohno Tatsuya、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 21 ページ: -

    • DOI

      10.3892/ol.2021.12707

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] UBC13-Mediated Ubiquitin Signaling Promotes Removal of Blocking Adducts from DNA Double-Strand Breaks2020

    • 著者名/発表者名
      Akagawa Remi、Trinh Hai Thanh、Saha Liton Kumar、Tsuda Masataka、Hirota Kouji、Yamada Shintaro、Shibata Atsushi、Kanemaki Masato T.、Nakada Shinichiro、Takeda Shunichi、Sasanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 ページ: 101027~101027

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101027

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] RNF8 promotes high linear energy transfer carbon-ion-induced DNA double-stranded break repair in serum-starved human cells2020

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Nakako Izumi、Yamauchi Motohiro、Kakoti Sangeeta、Cuihua Liu、Kato Reona、Permata Tiara Bunga Mayang、Iijima Moito、Yajima Hirohiko、Yasuhara Takaaki、Yamada Shigeru、Hasegawa Sumitaka、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 91-92 ページ: 102872~102872

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2020.102872

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Roles for 53BP1 in the repair of radiation-induced DNA double strand breaks2020

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

      DNA Repair

      巻: 93 ページ: 102915~102915

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2020.102915

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DNA Repair and Signaling in Immune-Related Cancer Therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Kakoti Sangeeta、Sato Hiro、Laskar Siddhartha、Yasuhara Takaaki、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Biosciences

      巻: 7 ページ: 205

    • DOI

      10.3389/fmolb.2020.00205

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Roles for the DNA-PK complex and 53BP1 in protecting ends from resection during DNA double-strand break repair2020

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

      Journal of Radiation Research

      巻: 61 ページ: 718~726

    • DOI

      10.1093/jrr/rraa053

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ゲノムの安定性維持機構の破綻による細胞影響から病態理解へ2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 生命科学研究の最前線~生命の神秘を解き明かし、世界の医療発展に貢献する~2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      群馬大学グローバルフロンティアリーダー(GFL)先端研究学際講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] G1期細胞におけるDNA二本鎖切断修復選択機構2020

    • 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63回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 転写活性領域におけるDNA二本鎖切断修復の経路選択機構2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第20回日本抗加齢医学会総会
    • 招待講演
  • [備考] 柴田研究室HP

    • URL

      https://shibataxlab.com/

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公開日: 2021-12-27  

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