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2021 年度 実施状況報告書

遺伝子領域間に引き起こされる転写共役型染色体転座経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K21536
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)

研究分担者 山内 基弘  九州大学, アイソトープ統合安全管理センター(馬出地区), 准教授 (60437910)
安原 崇哲  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (90757056)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
キーワードDNA切断 / 染色体転座 / 発がん
研究実績の概要

発がんに大きく関わる染色体転座は、DNA二本鎖切断(DSB:DNA double strand break)の修復エラーにより生じる。しかしながら、発がんに繋がる遺伝子領域間での染色体転座がどのような過程で生じるかは未だ多くが明らかになっていない。申請者は、DSB修復の際のR-loop解消異常が染色体転座に関わることを示唆するデータを得ている(Yasuhara et al. &Shibata*, Cell, 2018)。しかしながら、転写共役型DSB修復と遺伝子領域間転座を繋ぐ分子メカニズムの解明までには至っていない。そこで本研究課題では、任意の場所とタイミングでDSBを人為的に誘導するヒト培養細胞実験系を確立し、転写活性を有する遺伝子間における染色体転座アッセイ系を構築することで、染色体転座を引き起こす分子機構解明を目指した。また本研究のもう一つの挑戦として、ヒト体細胞の大半を占めるにも関わらず、これまで解析が困難であったヒト静止期GO/G1期細胞を研究対象とする。今年度はタモキシフェン誘導体40HTにて制限酵素AsiSIが核内に誘導されるシステムを、網膜色素上皮細胞(RPE細胞:Retinal Pigment Epithelium)において構築し、またDSB発生を停止させるためのAIDタグ法を組み合わせた実験系を確立した。RPE細胞は接触阻害法によりGO/G1期に同調することが出来、GO/G1期に40HTを処理することでDSBを誘導することに成功した。これらのアッセイ系を用いて染色体転座アッセイ系の構築を中心に行い、染色体転座が起こりやすいDSB部位の組み合わせの同定を試みた。

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

当初の計画通り、培養細胞に部位特異的制限酵素誘導系を作製し、AsiSI切断部位間の染色体転座の有無の検討を始めている。

今後の研究の推進方策

染色体転座が検出される部位において、DNA修復因子のノックダウンを行い、その分子機構解明を目指す。

次年度使用額が生じた理由

本研究計画にて作成したDSB誘導系において、染色体転座部位の同定が遅れていることから、次年度に同実験を行う。またそのための消耗品と人件費での利用を計画している。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 8件、 査読あり 9件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6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
  • [雑誌論文] RAP80 suppresses the vulnerability of R-loops during DNA double-strand break repair2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuhara Takaaki、Kato Reona、Yamauchi Motohiro、Uchihara Yuki、Zou Lee、Miyagawa Kiyoshi、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 38 ページ: 110335~110335

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110335

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression of non-homologous end joining factor, Ku80, is negatively correlated with PD?L1 expression in cancer cells after X?ray irradiation2021

    • 著者名/発表者名
      Kumazawa Takuya、Mori Yasumasa、Sato Hiro、Permata Tiara、Uchihara Yuki、Noda Shin-Ei、Okada Kohei、Kakoti Sangeeta、Suzuki Keiji、Ikota Hayato、Yokoo Hideaki、Gondhowiardjo Soehartati、Nakano Takashi、Ohno Tatsuya、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 23 ページ: -

    • DOI

      10.3892/ol.2021.13147

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 64Cu-ATSM Predicts Efficacy of Carbon Ion Radiotherapy Associated with Cellular Antioxidant Capacity2021

    • 著者名/発表者名
      Nachankar Ankita、Oike Takahiro、Hanaoka Hirofumi、Kanai Ayaka、Sato Hiro、Yoshida Yukari、Obinata Hideru、Sakai Makoto、Osu Naoto、Hirota Yuka、Takahashi Akihisa、Shibata Atsushi、Ohno Tatsuya
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 ページ: 6159~6159

    • DOI

      10.3390/cancers13246159

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genome Maintenance Mechanisms at the Chromatin Level2021

    • 著者名/発表者名
      Takatsuka Hirotomo、Shibata Atsushi、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 10384~10384

    • DOI

      10.3390/ijms221910384

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ATM’s Role in the Repair of DNA Double-Strand Breaks2021

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

      Genes

      巻: 12 ページ: 1370~1370

    • DOI

      10.3390/genes12091370

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanism of chromosome rearrangement arising from single-strand breaks2021

    • 著者名/発表者名
      Kot Palina、Yasuhara Takaaki、Shibata Atsushi、Hirakawa Miyako、Abe Yu、Yamauchi Motohiro、Matsuda Naoki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 572 ページ: 191~196

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.08.001

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High linear energy transfer carbon-ion irradiation upregulates PD-L1 expression more significantly than X-rays in human osteosarcoma U2OS cells2021

    • 著者名/発表者名
      Permata Tiara Bunga Mayang、Sato Hiro、Gu Wenchao、Kakoti Sangeeta、Uchihara Yuki、Yoshimatsu Yukihiko、Sato Itaru、Kato Reona、Yamauchi Motohiro、Suzuki Keiji、Oike Takahiro、Tsushima Yoshito、Gondhowiardjo Soehartati、Ohno Tatsuya、Yasuhara Takaaki、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 62 ページ: 773~781

    • DOI

      10.1093/jrr/rrab050

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modulation of immune responses by DNA damage signaling2021

    • 著者名/発表者名
      Uchihara Yuki、Permata Tiara Bunga Mayang、Sato Hiro、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 104 ページ: 103135~103135

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2021.103135

    • 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、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
  • [学会発表] Immune responses regulated by DNA damage signaling2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      12th International Symposium Gunma University Initiative for Advanced Research (GIAR)、Hybrid conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線の細胞への影響2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会 第12回放射線生物学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Radiation-induced DNA damage and repair: a look into carbon-ion dependent Clustered DNA Double Strand Breaks2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      International Training Course on Carbon Ion Radiotherapy 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線照射が誘発する免疫応答の分子機構からみた放射線免疫治療併用の可能性.2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第62回日本肺癌学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 修復:線量によって変化するDNA修復機構.2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第34回学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 正確なDNA修復へと導くDNA二本鎖切断修復経路の決定メカニズム.2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線治療時に生じるDNA損傷を起因とする腫瘍免疫活性化の分子メカニズム.2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第59回日本癌治療学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線分子生物学の知見をどのようにして私たちの健康に役立てるのか?2021

    • 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64回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線照射により惹起される免疫応答系リガンドの発現制御機構.2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第49回放射線による制癌シンポジウム
  • [備考] 柴田研究室HP

    • URL

      https://shibataxlab.com/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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