2016 Fiscal Year Research-status Report
ＤＮＡ二本鎖切断モデルの構築と、それを用いた修復と低線量影響に関する研究
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25340044
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| Research Institution | National Institute of Health Sciences |
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Principal Investigator |
本間 正充 国立医薬品食品衛生研究所, 変異遺伝部, 部長 (30250179)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | DNA修復 / 遺伝的不安定性 / 相同組み換え / BLMヘリケース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ブルーム症候群(BS)の原因遺伝子はRecQ3-BLMヘリケースをコードするBLM遺伝子である。BLMヘリケースの欠損は姉妹染色分体交換の亢進や、相同染色体間の相同組換え（HR）の異常をもたらし、遺伝的不安定性を引き起こすとされているが、発がんとの関係は明かではない。我々は、ヒトリンパ芽球細胞TK6のチミジンキナーゼ(TK)遺伝子にI-SceIサイトを導入し、DSBの非相同組み換えと、HRを別々に評価しうるTSCE5と、TSCER2細胞を樹立した。これらの細胞からゲノム編集技術を用いてBLMノックアウト細胞であるBLM-TSCE5、BLM-TSCER2細胞を作成した。これら細胞を用いて、DSBに対するBLMヘリケースの役割を細胞遺伝学的に検討し、BSの発がん病態メカニズムを明らかにした。
BLMノックアウト細胞での自然突然変異頻度、HR頻度は正常細胞に比べて10倍以上も高く、このゲノム不安定性が易がん発生と関連していることが示唆された。一方、DSB導入により突然変異頻度、HR頻度は100倍以上も増加したが、正常細胞とBLMノックアウト細胞の差は顕著では無かった。HR組み換え体のTK遺伝子周辺のゲノムを検索した結果、正常細胞では非交差型の短い遺伝子変換が主だったのに対して、BLMノックアウト細胞では、交差型の遺伝子変換、非交差型の長い遺伝子変換、欠失も多く観察された。これらの事実から、BLMヘリカーゼは、ホリデー構造の解離に関与し、その解離の速やかに行うことによりゲノム安定化に寄与しており、その欠損はゲノムの広範囲でのHRや欠失を引き起こし、結果としてLOH型の変異をもたらすものと考えられた。このメカニズムが、がん抑制遺伝子の不活化を高頻度に引き起こす。
本研究論文は、Molecular Cellular Biologyの2016年12月号に掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究に関する論文を完成させ、当初の目的を果たした。
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| Strategy for Future Research Activity |
BLMヘリカーゼと相互作用し、組換え修復に関与していると考えられているGEN1、SLX4遺伝子に注目する。また、また、ゲノム安定性、細胞周期チェックポイント、アポトーシスに深く関係しているp53にも注目する。TSCE5、TSCER2細胞を用いてこれらノックアウト細胞や、BLMとの2重ノックアウト細胞をCRISPR/CAS9技術により作成し、同様の研究を行い、ほ乳類細胞での組換え修復機構の研究をさらに推し進める。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた特段の理由はない。次年度使用額は7万円以下であり、ほぼ計画通りに予算を消化していると考える。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
新たな遺伝子破壊細胞株作成のためにCRISPR/CAS9の設計等に利用する。
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Research Products
(10 results)
