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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanisms of radiation-induced chromosome abnormalities

Research Project

Project/Area Number 18H03373
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

田代 聡  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (20243610)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀越 保則  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (00719429)
孫 継英  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 講師 (80397926)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords放射線被ばく / 染色体構造異常 / 放射線誘発核内ドメイン / 医療放射線被ばく
Outline of Annual Research Achievements

放射線被ばくによる染色体構造異常の形成機構について、DSBs修復に関連する蛋白質が損傷部位に集積し構築する「放射線誘発核内ドメイン」に注目し、染色体構造異常の形成メカニズムの解明に取り組む。また、低線量放射線被ばく、特に医療放射線被ばくによるゲノム障害について、染色体構造異常や放射線誘発核内ドメインをマーカーに用いて取り組む。これらの研究を推進することにより、分子細胞生物学的及び分子細胞遺伝学的観点から包括的な放射線の人体影響の解明に取り組む。
1)放射線誘発核内ドメインの構造構築解析
化学反応としてのゲノム修復に位置情報を組み入れた染色体構造異常の形成メカニズムを検討するために、超解像顕微鏡や次世 代シーケンサーを用いたHi-C解析を用いて放射線誘発核内ドメイン内部の微細構造及び染色体DNAとの関連についての解析を行う。平成30年度は、正常組織由来ヒト培養細胞株などについて、SUMO化修飾システムなどゲノム修復の制御に関わるタンパク質 翻訳後修飾システムの機能抑制による、RAD51フォーカスと損傷部位、相同部位の位置関係の変化を解析することで損傷部位と 相同部位との正確な会合のメカニズムの解明に取り組んだ。
2)医療放射線被ばくのゲノム損傷評価
本研究項目では、我々が開発した染色体解析技術であるPNA-FISH法を用いて、CT検査などの医療放射線被ばくによる染色体異常誘導の解析を行うことで、医療放射線被ばくの人体影響を定量的に評価する。さらに、gH2AXフォーカスなどの放射線誘発核内ドメインの自動解析システムを用いたゲノム損傷の定量的評価法の確立に取り組む。平成30年度は、広島大学病院で不整脈、 肝臓がんなどのためCT検査を受ける症例について、検査の前後に末梢血を採取し、これらの技術を用いてリンパ球についての二動原体染色体・環状染色体の検出を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

放射線誘発核内ドメインの構造構築解析については、平成30年度は、正常組織由来ヒト培養細胞株などについて、SUMO化修飾システムなどゲノム修復の制御に関わるタンパク質 翻訳後修飾システムの機能抑制による、RAD51フォーカスと損傷部位、相同部位の位置関係の変化を解析することで損傷部位と 相同部位との正確な会合のメカニズムの解明に取り組んだ。
医療放射線被ばくのゲノム損傷評価については、平成30年度は、広島大学病院で不整脈、 肝臓がんなどのためCT検査を受ける症例について、検査の前後に末梢血を採取し、これらの技術を用いてリンパ球についての二動原体染色体・環状染色体の検出を行った。

Strategy for Future Research Activity

放射線誘発核内ドメインの構造構築解析については、引き続きRAD51フォーカスとRAD51以外の修復関連タンパク質が構築するgH2AXや53BP1フォーカスなどの放射線誘発核内ドメインとの相対的位置関係の変化を検討する。これらの解析を通して、損傷部位と姉妹染色分体上などの相同部位との正確な会合のメカニズムを明らかにすることで、染色体構造異常の形成機構の解明に取り組む。
医療放射線被ばくのゲノム損傷評価については、引き続き、広島大学病院で不整脈、肝臓がんなどのためCT検査を受ける症例について、検査の前後に末梢血を採取し、この技術を用いてリンパ球についての二動原体染色体・環状染色体の検出を行い、CT検査による低線量被ばくの人体影響を評価するためのデータを蓄積する。さらにgH2AXフォーカスを用いたDNA損傷誘導についての検討も進める。

  • Research Products

    (23 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 7 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Chromosomal Abnormalities in Human Lymphocytes after Computed Tomography Scan Procedure.2018

    • Author(s)
      Shi L, Fujioka K, Sakurai-Ozato N, Fukumoto W, Satoh K, Sun J, Awazu A, Tanaka K, Ishida M, Ishida T, Nakano Y, Kihara Y, Hayes CN, Aikata H, Chayama K, Ito T, Awai K, Tashiro S.
    • Journal Title

      Radiat Res.

      Volume: 190 Pages: 424-432

    • DOI

      10.1667/RR14976.1. Epub 2018 Jul 24.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinct roles of ATM and ATR in the regulation of ARP8 phosphorylation to prevent chromosome translocations.2018

    • Author(s)
      Sun J, Shi L, Kinomura A, Fukuto A, Horikoshi Y, Oma Y, Harata M, Ikura M, Ikura T, Kanaar R, Tashiro S.
    • Journal Title

      Elife.

      Volume: 7 Pages: pii: e32222.

    • DOI

      10.7554/eLife.32222.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Estimation of the effects of medical diagnostic radiation exposure based on DNA damage.2018

    • Author(s)
      Shi L, Tashiro S.
    • Journal Title

      J Radiat Res.

      Volume: 59 Pages: ii121-ii129.

    • DOI

      10.1093/jrr/rry006.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 放射線災害と子ども2018

    • Author(s)
      田代 聡
    • Journal Title

      小児内科

      Volume: 50 (3) Pages: 411-413

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ヌクレオームコンソーシアム2018

    • Author(s)
      田代 聡、木村 宏
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: 58(4) Pages: 221-222

    • DOI

      10.2142/biophys.58.221

  • [Journal Article] 放射線と染色体異常2018

    • Author(s)
      田代 聡
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 36(17) Pages: 192-196

  • [Presentation] 放射線被ばくによる染色体異常の形成2019

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      理研 科学技術ハブ
    • Invited
  • [Presentation] 医療放射線の適正管理について2018

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      第91回日本整形外科学会学術総会
    • Invited
  • [Presentation] DNA修復のヌクレオソ-ム研究2018

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      第18回日本抗加齢医学会総会
    • Invited
  • [Presentation] 低線量放射線照射による染色体異常の誘導2018

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      物質・デバイス領域共同研究拠点H29年度成果報告会
  • [Presentation] 放射線生物学の基礎2018

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      放射線健康リスク夏季セミナー
  • [Presentation] 医療放射線被ばくと染色体異常2018

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      広島腫瘍セミナー2018
    • Invited
  • [Presentation] Prevention of chromosome translocations thorugh ARP8 phosphorylation by ATM2018

    • Author(s)
      Satoshi Tashiro
    • Organizer
      EMBO/EMBL Symposia Principles of Chromosome Structure and Function
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanism of accurate DNA repair to prevent chromosome translocations2018

    • Author(s)
      Satoshi Tashiro
    • Organizer
      プロテイン・アイランド・松山(PIM)2018 第16回松山国際学術シンポジウム
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] クロマチンの動態と調節を新技術で捉える試み2018

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
  • [Presentation] SUMO化修飾によるDNA損傷依存的ヒストンバリアントH2A.Z-2の交換的反応制御2018

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      第77回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 染色体異常を防ぐゲノム修復制御2018

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      日本環境変異原学会第47回大会
    • Invited
  • [Presentation] 放射線誘発核内ドメイン構築の時空間的制御2018

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      日本放射線影響学会第61回大会
  • [Presentation] Regulation of ARP8 phosphorylation by ATM to prevent chromosome translocations2018

    • Author(s)
      Satoshi Tashiro
    • Organizer
      7th Meeting of the Asian Forum of Chromosome and Chromatin Biology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ゲノム修復核内ドメインの構造構築2018

    • Author(s)
      田代聡
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会大会
  • [Book] 最新Body CT診断2018

    • Author(s)
      福本 航、石田万理、田代 聡
    • Total Pages
      380
    • Publisher
      メディカル・サイエンス・インターナショナル社
    • ISBN
      ISBN:9784895929073
  • [Remarks] 低線量放射線に対する感受性には個人差があることが判明

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/rbm/news/47804

  • [Remarks] 放射線や抗がん剤による染色体異常を防ぐ分子機構を解明

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/rbm/news/45307

URL: 

Published: 2019-12-27  

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