全ゲノム領域に共通した正確なDNA修復を保証するDSB修復経路選択機構の研究

DSB修复途径选择机制的研究，确保所有基因组区域共有的精确DNA修复

• 批准号: 21H03596
• 负责人: 柴田 淳史
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Keio University (2023)Gunma University (2021-2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03596/
• 关键词: DSB修復; 放射線; NHEJ; HR; DNA修復; クロマチン; 転写; 染色体転座

放射線照射が誘発するDNA二本鎖切断（DSB)は重篤なDNA損傷の一つとされ、その修復の成否は細胞の運命決定に大きな影響を与える。ヒト細胞に生じたDSBは、非相同未端連結（NHEJ)または相同組換え（HR)のいずれかによって修復される。我々は、放射線照射直後、DSB近傍ではNHEJに適したコンパクトなクロマチン構造が構築され、HRの進行と伴にクロマチン構造が変化することで、NHEJからHRへの切り替えを促進していることを明らかにしてきた。そのクロマチン環境変化を制御する因子は53BP1であることが示唆されているが、その詳細な分子機構は未解明である。本研究では、細胞がどのようにしてクロマチン環境をNHEJからHRに適した構造へと変化させているのか、DSB発生から時間の経過と伴に局在を変化させる「53BP1　repositioning(再配置）」と呼ばれる現象に着目し、その分子機構の解明に迫る。昨年度、超高解像度蛍光顕微鏡3D－SIM(OMX)により53BP1を観察した結果、53BP1は複数のナノドメインを構成していることが明らかになった。我々が所有する53BP1変異体にて53BP1ナノドメインを解析した結果、特に53BP1-olimerization変異体にて53BP1ナノドメイン構築に異常が認められた。次に、環境変化が53BP1の集積に影響を及ぼすかどうか検討するため、pH変動、浸透圧変化の条件下において53BP1集積を解析した。その結果、53BP1が液液相分離により集積することと一致して、pH変動や浸透圧変化にて53BP1の集積が起こらなくなることが明らかになった。

Radiation exposure induces DNA double lock cleavage (DSB), which can aggravate DNA damage, and the success or failure of DNA repair has a significant impact on cell fate decisions. DSB, NHEJ, HR and NHJ are the same group of cells. After radiation irradiation, DSB is near NHEJ, HR is in progress, HR is in progress, and NHEJ is in progress. The environmental change control factor is 53BP1, and the detailed molecular structure is not yet understood. In this study, the phenomenon of "53BP1 repositioning" was found to be the key to the understanding of molecular mechanisms in the evolution of NHEJ, HR, and structural changes, and in the evolution of DSB. Last year, the ultra-high resolution optical micro-mirror 3D-SIM(OMX) was detected by 53BP1, and the 53BP1 was detected by 53BP1. All 53BP1 variants were analyzed, and 53 BP1-oligomerization variants were identified. Analysis of 53BP1 accumulation under conditions of pH change and saturation pressure change As a result, 53BP1 has a liquid-liquid phase separation, accumulation, pH change, saturation pressure change, and accumulation.

项目成果

"Radiation-induced DNA damage and repair: a look into carbon-ion dependent Clustered DNA Double Strand Breaks "

“辐射诱导的 DNA 损伤和修复：碳离子依赖性簇状 DNA 双链断裂研究”

• 发表时间: 2021
• 作者: 滝川哲也;王斉;野呂和嗣;三宅祐一;雨谷敬史;柴田 淳史
• 通讯作者: 柴田 淳史

放射線の細胞への影響

辐射对细胞的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryohei Katayama;Naoya Fujita;Seimiya H;柴田 淳史
• 通讯作者: 柴田 淳史

放射線治療と免疫チェックポイント阻害剤併用時の最適化を目指した基礎医学研究

旨在优化放疗和免疫检查点抑制剂组合的基础医学研究

• 发表时间: 2023
• 作者: Kakizaki Masatoshi;Yamamoto Yuichiro;Nakayama Shunya;Kameda Kazuaki;Nagashima Etsuko;Ito Masatoshi;Suyama Takashi;Matsuzaki Yumi;Chiba Tetsuhiro;Sumiyoshi Hideaki;Inagaki Yutaka;Kotani Ai;柴田 淳史
• 通讯作者: 柴田 淳史

DNA損傷に応答する免疫リガンド発現制御機構

DNA 损伤时免疫配体表达的调节

• 发表时间: 2022
• 作者: Takagi Satoshi;Sasaki Yuki;Koike Sumie;Takemoto Ai;Seto Yosuke;Haraguchi Mizuki;Ukaji Takao;Kawaguchi Tokuichi;Sugawara Minoru;Saito Masanori;Funauchi Yuki;Ae Keisuke;Matsumoto Seiichi;Fujita Naoya;Katayama Ryohei;柴田 淳史
• 通讯作者: 柴田 淳史

放射線分子生物学の知見をどのようにして私たちの健康に役立てるのか？

我们如何利用辐射分子生物学知识来改善我们的健康？

• 发表时间: 2021
• 作者: 片山量平;藤田直也;柴田 淳史
• 通讯作者: 柴田 淳史