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Role of defensive cellular response mechanism against chromothrispsis.

防御性细胞反应机制对染色体破碎的作用。

基本信息

批准号：
20K20636
负责人：
小西輝昭
金额：
$ 16.39万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20636/
关键词：
クロモスリプシス細胞がん化染色体粉砕マイクロビーム線量集中制線量付与 m-FISH 微小核形成陽子線染色体構造マルチカラーFISH 染色体異常プロトン細胞核細胞質 DNA二本鎖切断修復 DNA損傷

项目摘要

細胞がん化プロセスの一つであるクロモスリプシスの発生機序は染色体における同時多発的な破砕および、その後の異常なDNA修復経路機構によると考えられている。本課題は、マイクロビームSPICEによる細胞核・細胞質への撃ち分け照射技術を活用し、クロモスリプシスに対する細胞質損傷を起因とする防御的な細胞応答の寄与を明らかにすることを目的とした。今年度は、細胞核のみ（N照射）、細胞質のみ（C照射）、細胞核＋細胞質（（N＋C）照射）のマイクロビーム照射を行い、細胞内防御応答の解析、微小核（MN）形成率の取得、生存細胞のクローンの取得、m-FISH法による染色体構造解析を実施した。まず、N照射において、リン酸化ATMはDSB部位に局在した。しかし、ATMを阻害するとNRF2の核移行が完全に抑制されたことから、NRF2はATMの活性化に強く依存していることを示した。一方で、C照射において、ATMリン酸化を確認できなかった。このことから、細胞質傷を起因とした防御応答ではATMを介さずにNRF2活性化とDSB修復タンパク質の発現が誘導されると考えらえた。細胞核と細胞質への損傷誘発に対する細胞応答経路が異なることを明らかにした。MN形成率の測定において、N照射条件に加えて、C照射、（N＋C）照射を開始した。N照射と（N＋C）照射（Cに陽子線1000個）へのMN形成率を比較した。その結果、N照射では照射粒子数100個程度で最大を示したのに対して、N+C照射では、照射粒子数300個程度で最大を示した。細胞質損傷を起因とした細胞応答が防御的に寄与した結果と考えられた。MN形成率が最大を示したN照射（粒子数100個）のクローンのうち２０個程度に対してm-FISH法による染色体構造解析を行った。しかし、クロモスリプシス構造を有するものの検出に成功していない。

The DNA repair pathway mechanism of the cell is abnormal after multiple DNA breaks occur. The purpose of this project is to use SPICE technology to prevent cytoplasmic damage and to prevent cellular damage. This year, nuclear (N irradiation), cytoplasmic (C irradiation), nuclear + cytoplasmic ((N+C) irradiation) irradiation, intracellular defense response analysis, micronucleus (MN) formation rate acquisition, survival cell acquisition, chromosome structure analysis by m-FISH method were carried out. N-irradiation, acidification, and DSB NRF2 nuclear migration is completely inhibited by ATM inhibition and strongly dependent on ATM activation. One side, C irradiation, ATM acidification confirmed. The cause of cytoplasmic injury is the induction of NRF2 activation and DSB repair. Cell nuclear damage induced by different cellular pathways Determination of MN formation rate, N irradiation conditions, C irradiation,(N+C) irradiation N irradiation (N+C) irradiation (C +1000 positron rays) and MN formation rate were compared. The maximum number of N irradiation particles is 100, and the maximum number of N+C irradiation particles is 300. Cytoplasmic damage causes and effects of cellular defense The highest MN formation rate was obtained by N irradiation (100 particles), and the chromosome structure analysis was performed by m-FISH method. The structure of the machine is very simple and easy to use.