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2017 年度 実績報告書

相同組換え修復開始を導くクロマチン構造変換後のpseudo転写構造形成の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26701005
研究機関群馬大学

研究代表者

柴田 淳史  群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30707633)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードDNA修復 / Homologous recombination / NHEJ / クロマチン / 転写
研究実績の概要

放射線照射(IR)によって生じるDNA損傷の中でも、DNA二本鎖切断(DSB)は最も重篤な損傷であり、その修復の成否は細胞の生死を決める。DSBに対する修復経路は、non-homologous end joining(NHEJ)及びhomologous recombination(HR)の2つがある。NHEJは簡略化された分子機構とそれに伴う素早い修復速度で迅速にDSBを修復する。一方でHRは姉妹染色分体必要であるためS/G2期のみで機能する。HR最大の利点はその正確な修復反応機構である。これまでの申請者らの研究から、ヒトS/G2期細胞においてIR期後に用いられる主要経路はNHEJであり、HRはマイナー経路であることが分かっている。また、NHEJがDSB修復の第一選択であり、NHEJからHRへの移行、つまりHR開始点が両修復経路決定の運命を担う分岐点であることが分かってきた。本研究ではHR開始に関わる新規DNA-end resection因子を探索し、HR開始点における新モデルを提案することを目的として研究を行った。本研究では転写に関与する因子群に着目し、siRNAライブラリー及びIP-MSを用いた別々の方法により、合計5つの新規HR候補因子が見出された。これらの因子をsiRNAによりノックダウンした細胞ではRPAのリン酸化だけではなく、RAD51 foci形成の減少及びHR頻度の低下が認められた。しかしこれらの因子は従来のDSB修復因子とは異なりfociを形成しない。そのためDSBを優先的に誘発する730nmレーザーを用い、GFP融合タンパクとしてその一連の修復に関わる分子動態を研究した。以上の結果から、本研究では転写と共役する相同組換え修復機構とその分子群の機能が明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 9件) 備考 (2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] ダーマシュタット工科大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ダーマシュタット工科大学
  • [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: 109370-109381

    • DOI

      https://doi.org/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: 1751

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01883-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Regulation of repair pathway choice at two-ended DNA double-strand breaks2017

    • 著者名/発表者名
      Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis

      巻: 803-805 ページ: 51-55

    • DOI

      10.1016/j.mrfmmm.2017.07.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibition of the HDAC/Suv39/G9a pathway restores the expression of DNA damage-dependent major histocompatibility complex class I-related chain A and B in cancer cells2017

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Nakako Izumi、Niimi Atsuko、Isono Mayu、Oike Takahiro、Sato Hiro、Nakano Takashi、Shibata Atsushi
    • 雑誌名

      Oncology Reports

      巻: 38 ページ: 693-702

    • DOI

      10.3892/or.2017.5773

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] DNA double-strand break repair pathway regulates PD-L1 expression in cancer cells2018

    • 著者名/発表者名
      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] Regulation of DSB repair pathway choice after ionizing radiation2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shibata
    • 学会等名
      1st International Symposium on Radiation Therapeutics and Biology
    • 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
      Atsushi Shibata
    • 学会等名
      IPR seminar on Chromosome Dynamic and genome stability in meiosis and mitosis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 放射線・免疫治療併用を目指したがん免疫治療標的分子PD-L1発現調節機構の研究2017

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      茨城大学理学部公開シンポジウム第11回Quantum medicine研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA損傷シグナル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
      長崎大学 56回大学院セミナー・第89回原研研究集会
    • 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
      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回日本生化学会大会)
    • 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] DNA二本鎖切断修復の経路選択性とその変化に伴う細胞応答制御2017

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      基礎生物学研究所セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 炭素イオン線が誘発するDNA二本鎖切断とその修復機構2017

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      第60回放射線影響学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 転写と共役するDNA二本鎖切断修復機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      柴田 淳史
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所・研究集会「染色体構築と安定化を担う分子機構」
    • 招待講演
  • [備考] DNA修復研究 柴田研究室

    • URL

      http://shibatalab.com/

  • [備考] SHIBATA LAB

    • URL

      http://shibatalab.com/english/

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-28  

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