权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Clarification of molecular basis for high mutation frequency induced by heavy ion beams

澄清重离子束诱导高突变频率的分子基础

基本信息

批准号：
19K06622
负责人：
石井公太郎
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology (2021-2022)Institute of Physical and Chemical Research (2019-2020)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K06622/
关键词：
重イオンビーム DNA修復線エネルギー付与変異創成

项目摘要

重イオンビームは電離放射線の一種であり、高い線エネルギー付与(LET)をもち高頻度に変異を誘発する。研究代表者らはシロイヌナズナへの照射実験でLET = 30 keV/μmが最も変異率が高いことを発見した（至適LET）。至適LETでの照射当代での変異率は、LET = 22.5 keV/μm（低LET）での照射時の約2.5倍を示す。7.5 keV/μmのLETの差による変異率上昇はビームの物理的な作用では説明できない。研究代表者らは至適LETでの重イオンビーム照射時にRPA1E遺伝子が高発現することと、RPA1Eの機能欠損変異体では至適LET照射時の変異率が低LET照射時と同等となることを発見した。これらの結果から、RPA1Eの発現上昇によりDNA二重鎖切断(DSB)部位へのRAD51のリクルートが阻害され、その結果誤りやすいDSB修復を促進させるという仮説を考案した。本研究では、至適LETと低LET照射時のDSB部位に結合するRAD51とPolθの量を比較し、また全ゲノム変異解析によりPolθを介したDSB修復の頻度を比較して本説を実証し、重イオンビームによる高頻度変異誘発の生物学的背景を明らかにする。令和4年度は、前年度までに得られていたRPA1E過剰発現変異体に至適LETと低LETそれぞれのL重イオンビームを照射した2世代目のゲノムシーケンスデータについて全ゲノム変異解析を行い、変異の数・大きさ・種類を含めた変異スペクトラムを明らかにした。それぞれの系統において、変異スペクトラムが、野生株に対して至適LETの重イオンビームを照射した場合に近いことがわかった。

Heavy イオンビームは ionizing radiation の a であり line, high いエネルギー give (LET) をもち high frequency に - different を発 lure する. Research representatives らはシロイヌナズナへの irradiation be 験で LET = 30 keV/mu m が most も - high rate of different がいことを発 see した (to optimum the LET). When exposed to the optimal LETで <s:1> irradiation, the で <s:1> variation rate <e:1>, with LET = 22.5 keV/μm (low LET) で irradiation, is approximately 2.5 times を, indicating す. 7.5 keV/μm <s:1> LET <e:1> difference による variation rate increase によるビムムムム <s:1> physical な effect で explanation ででななで. Research representatives らは to optimum the LET での heavy イオンビーム light に RPA1E heritage 伝 son が high 発 now することと, RPA1E の function owe loss - variant では to optimum the LET illuminate のが - different rate when low LET radiation と equal となることを発 see した. これらの results から, RPA1E の発 now rising により DNA double lock cut off (DSB) parts への RAD51 のリクルートが resistance against され, その missed りやすい DSB repair を promote させるというを says 仮 case した. This study では, to optimum the LET と low LET radiation のに DSB parts combine する RAD51 と Pol theta のを compare し, また full ゲノム - different analytical により Pol theta を interface した DSB repair の frequency を compare して said this を be し, heavy イオンビームによる high frequency - different induced 発の biology background を Ming らかにする. And 4 year は, before the annual までに must られていた RPA1E through turning 発 now - variant に to optimum the LET と low LET それぞれの L heavy イオンビームを irradiation した 2 generation のゲノムシーケンスデータについて full ゲノム - different analytical line をい, - different の number, large きさ · type contains をめた - different スペクトラムを Ming らかに Youdaoplaceholder0 た. それぞれの system において, - different スペクトラムが, wild strains にし seaborne て to optimum the LET の heavy イオンビームを irradiation した occasions に nearly いことがわかった.