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2012 年度 実績報告書

超音波によるゲノム損傷応答機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23650304
研究機関富山大学

研究代表者

近藤 隆  富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (40143937)

研究分担者 趙 慶利  富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 助教 (90313593)
田渕 圭章  富山大学, 生命科学先端研究センター, 准教授 (20322109)
高崎 一朗  富山大学, 生命科学先端研究センター, 助教 (00397176)
キーワードDNA損傷 / DNA-PK / ATM / ATR
研究概要

超音波によるヒストンH2AXのリン酸化機構について検討した。H2AXは二本鎖切断の高感度なマーカーであり、H2AXリン酸化を担うキナーゼとしてはATM、ATR、およびDNA-PKが知られている。超音波誘発二本鎖切断に由来して起こるH2AXのリン酸化の機構を調べるため、特異的阻害剤を用いた。U937細胞に対して、ATM阻害剤としてKu55933, DNA-PK阻害剤としてNu7026を前処理し、超音波照射30分後のリン酸化H2AX陽性細胞の割合をフローサイトメトリーにて測定した。陽性対照群として、X線照射(10 Gy)を用いた。超音波照射では、ATM阻害剤によるH2AXリン酸化の抑制が認められたが、DNA-PK阻害剤でも大幅な抑制があり、両者の併用でリン酸化ヒストンH2AX陽性細胞はほぼ消失した。同程度のリン酸化H2AXを誘導条件では、超音波は放射線よりもDNA-PKcsを強くリン酸化した。DNA-PKのH2AXリン酸化への寄与を調べるため、DNA-PK欠損神経膠腫細胞株M059JとDNA-PKcsを有するM059Kにそれぞれ超音波を照射したが、前者ではほとんど検出されなかった。これより、超音波によるH2AXのリン酸化はDNA-PKが主体的で、ATMが部分的に担っていると考えられる。超音波によるH2AXのリン酸化は照射直後から起こり、3時間で一度減衰し、アポトーシスの観察できる6時間で上昇することから、照射後初期のH2AXリン酸化についてはDNA損傷由来と考えられる。以上より、超音波によるH2AXリン酸化シグナルは、損傷誘発機構の違いに起因し、放射線、化学療法剤、デスリガンドとは異なることが判明した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] DNA double-strand breaks induced by cavitational mechanical effects of ultrasound in cancer cell lines2012

    • 著者名/発表者名
      Furusawa Y, Fujiwara Y, Campbell P, Zhao Q-L, Ogawa R, Hassan MA, TabuchiY, Takasaki I, Takahashi A, and KondoT
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7 ページ: e29012

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pone.0029012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound-induced new cellular mechanism involved in drug resistance2012

    • 著者名/発表者名
      Hassan MA, Furusawa Y, Minemura M, Rapoport N, Sugiyama T, and Kondo T
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7 ページ: e48291

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pone.0048291

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound activates ataxia telangiectasia mutated- and Rad-3 related (ATR)-checkpoint kinase 1 (Chk1) pathway in human leukemia Jurkat cells2012

    • 著者名/発表者名
      Furusawa Y, Iizumi T, Fujiwara Y, Hassan MA, Tabuchi Y, Nomura T, and Kondo T
    • 雑誌名

      Ultrason Sonochem

      巻: 19 ページ: 1246-1251

    • DOI

      DOI:10.1016/j.ultsonch.2012.04.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced gene transfection using calcium phosphate co-precipitates and low-intensity pulsed ultrasound2012

    • 著者名/発表者名
      Hassan MA, Ahmed IS, Campbell P, Kondo T
    • 雑誌名

      Eur J Pharmaceut Sci

      巻: 47 ページ: 768-773

    • DOI

      DOI:10.1016/j.j.ejps.2012.08.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of DNA-dependent protein kinase promotes ultrasound-induced cell death including apoptosis in human leukemia cells2012

    • 著者名/発表者名
      Furusawa Y
    • 雑誌名

      Cancer Lett

      巻: 322 ページ: 107-112

    • DOI

      10.1016/j.canlet.2012.02.020

    • 査読あり
  • [学会発表] Roles of intracellular oxidative stress in DNA Damage and apoptosis induced by different physical stressors; ionizing radiation, hyperthermia and ultrasound2012

    • 著者名/発表者名
      Kondo T
    • 学会等名
      28th RBC-NIRS International Symposium, Radiation-associated Repair Proteins and DNA Repair Network
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20121129-20121130
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of intracellular oxidative stress in the enhancement of hyperthermia-induced apoptosis2012

    • 著者名/発表者名
      Kondo T
    • 学会等名
      The 11th International Congress of Hyperthermic Oncology (ICHO) & The 29th Japanese Congress of Thermal Medicine,
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20120828-20120831
    • 招待講演
  • [学会発表] Enhancement of ultrasound- or hyperthermia-induced cancer cell killing by antibacterial agents2012

    • 著者名/発表者名
      Feril LB
    • 学会等名
      The 11th International Congress of Hyperthermic Oncology (ICHO) & The 29th Japanese Congress of Thermal Medicine
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20120828-20120831
  • [学会発表] Controlling gene expression in human prostate cancer cells by ultrasound-responsive promoters2012

    • 著者名/発表者名
      Morii A
    • 学会等名
      The 11th International Congress of Hyperthermic Oncology (ICHO) & The 29th Japanese Congress of Thermal Medicine
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20120828-20120831
  • [学会発表] Enhanced gene transfection using calcium phosphate co-precipitates and low-intesnity pulsed ultrasound2012

    • 著者名/発表者名
      Hassan MA, Ahmed IS, Campbell P, Kondo T
    • 学会等名
      The 39th Annual Meeting and Exposition of the Controolled Release Society
    • 発表場所
      Quebec, Canada
    • 年月日
      20120715-18
  • [図書] 音響サイエンスシリーズ,7.音響バブルとソノケミストリー、第9章バイオ・医学への応用2012

    • 著者名/発表者名
      近藤 隆
    • 総ページ数
      183-201
    • 出版者
      コロナ社

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公開日: 2014-07-24  

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