高い放射線耐性を示す動物クマムシが持つ防護と修復の新規メカニズムの解明

阐明缓步动物（一种表现出高辐射抗性的动物）的新保护和修复机制

• 批准号: 20H04332
• 负责人: 國枝 武和
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H04332/
• 关键词: 放射線耐性; Dsup; 放射線防護; クマムシ; DNA防護; DNA修復; ゲノム編集

Dsup はクマムシ固有の DNA 結合タンパク質であり、in vitro 、培養細胞内で放射線や活性酸素種からDNAを防護する活性を持つ。Dsup タンパク質の配列は新加速度が速く、これまでに同じ分類学上の上科に属する2種のクマムシからしか見つかっていなかった。これらとは別の上科に属するクマムシのゲノム配列を決定した結果、配列相同性は低いがシンテニー上同じ位置に存在しDsup同様C末端領域の塩基性が高い遺伝子を同定した。3種の配列比較から短いが保存された配列や性質の類似した領域が見いだされDsupの機能的に重要な領域である可能性がある。 Dsup には HMGN モチーフに類似した配列が存在しこの領域のヌクレオソームへの結合が in vitro でのDNA保護活性に重要であることが指摘されてきた。当該領域の役割を明確にするために複数の変異Dsupタンパク質を作出し活性を測定した結果、当該領域はヌクレオソームを形成していない DNA 単体に対する結合にも寄与することが明らかとなり、必ずしもヌクレオソームへの結合を担うものではない可能性が示唆された。当該領域を含めた Dsup の DNA/ヌクレオソームへの結合様式について追加解析中である。また、Dsup によるストレス耐性向上は培養細胞および植物でも報告されているが、動物個体についてはどのような影響を与えるか検証が進んでいなかった。このギャップを埋めるため、ショウジョウバエに Dsup 発現カセットを組み込んだ transgenic fly を共同研究により作成した。発現させた Dsup タンパク質は予想通り 核DNAと完全に共局在したが、Dsup を構成的プロモーターで全身で強く発現させると致死となったことから、発生時期に応じた適切な転写制御を行う promoter の探索が重要であると考えられ検討を進めている。

Dsup is an intrinsic DNA binding protein, which can protect DNA from radiation and active acid species in cultured cells. The new acceleration of Dsup and Dsup is the same as that of Dsup and Dsup. The two species of Dsup and Dsup belong to the same family. The result of the alignment is that the alignment identity is low, the alignment identity is high, and the alignment identity is high. Comparison of the three kinds of arrangement: short, preserved, similar, functional, important, and probable. Dsup is an important part of DNA protection activity in vitro due to the presence of HMGN analogues. When the domain is clearly defined, a plurality of different DNA molecules are determined, and when the domain is formed, the DNA molecule is bound to the domain, and the binding is possible. When the domain contains Dsup DNA/Dsup, additional analysis is required. In addition, it is necessary to study the effects of plant culture on the development of animal tolerance. This is the first time I've ever seen a transgenic fly. The discovery of Dsup and Dsup is important for the exploration of Dsup and Dsup, which is composed of Dsup and Dsup.

项目成果

クマムシはどうやって極限環境に耐えるのか？

缓步动物如何在极端环境中生存？

• 发表时间: 2021
• 作者: 國枝武和

放射線も平気？極限環境に耐える動物クマムシ

辐射好吗？

• 发表时间: 2021
• 作者: 石野史敏;金児-石野知子;國枝武和
• 通讯作者: 國枝武和

クマムシ：極限ストレス耐性のメカニズム-ヒトへの応用を展望して

缓步动物：极端压力耐受机制 - 具有应用于人类的前景

• 发表时间: 2022
• 期刊: 医学のあゆみ（医歯薬出版）
• 作者: Hayakawa Eisuke;Guzman Christine;Horiguchi Osamu;Kawano Chihiro;Shiraishi Akira;Mohri Kurato;Lin Mei-Fang;Nakamura Ryotaro;Nakamura Ryo;Kawai Erina;Komoto Shinya;Jokura Kei;Shiba Kogiku;Shigenobu Shuji;Satake Honoo;Inaba Kazuo;Watanabe Hiroshi;平谷伊智朗;國枝武和
• 通讯作者: 國枝武和

クマムシ固有の天然変性タンパク質の脱水ストレスに応答した可逆的な繊維形成

缓步动物特异性天然变性蛋白质响应脱水应激的可逆纤维形成

• 发表时间: 2020
• 作者: 田中彬寛;中野智美;秦裕子;尾山大明;國枝武和
• 通讯作者: 國枝武和

脱水様ストレスに応答して線維/ゲル化するクマムシタンパク質の機能・構造解析

响应脱水应激而形成原纤维/凝胶的缓步动物蛋白质的功能和结构分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中彬寛