DNA損傷が自然免疫を惹起する多階層の分子機構の解明

阐明DNA损伤诱导先天免疫的多层分子机制

• 批准号: 22H03748
• 负责人: 佐々 彰
• 金额: $ 10.73万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03748/
• 关键词: DNA損傷; ゲノム不安定性; DNA修復; 自然免疫; エピジェネティクス

ゲノムDNA損傷を修復する仕組みの機能不全は、がんや先天性疾患の原因となる。DNA修復の欠損は自然免疫応答を介して細胞老化や細胞死を引き起こし、その仕組みは傷ついた自己DNA断片に起因するDNA損傷応答として理解されてきた。本研究では、DNA修復酵素RNase H2を欠損して恒常的にDNA損傷が蓄積するヒトTK6細胞株をもとに、如何なる経路でDNA鎖切断ならびにゲノム変異が誘発され、その結果として自然免疫応答に至るのかを同定することを目的とした。第一に、RNase H2欠損下で働く代替的DNA修復機構の生理学的意義を解析した。具体的には、RNase H2欠損下でDNA損傷修復に関与すると予想されるTDP1を欠損させた多重変異株を樹立し、コロニー形成試験による細胞の生存率の定量、TK遺伝子突然変異試験と小核試験によるゲノム不安定性の解析を行った。その結果、RNase H2とTDP1を二重欠損した細胞株は、RNase H2欠損株と比べてTK突然変異頻度・小核形成頻度の低下と共に、細胞生存率もまた顕著に低下した。これらの結果から、TDP1を介した代替修復経路は突然変異を誘発する一方で、細胞の生存に重要な役割を果たすことが示唆された。第二に、TK6株におけるエピジェネティックなゲノム変化を可視化する方法として、ATAC-seqの至適実験条件を確立した。次世代シーケンサーによる解析の結果、TK6におけるオープンクロマチン領域の可視化に成功した。

修复基因组DNA损伤的机制功能障碍会导致癌症和先天性疾病。 DNA修复的缺乏会通过先天免疫反应导致细胞衰老和细胞死亡，其机制已被理解为受损害的自DNA片段引起的DNA损伤反应。这项研究旨在根据人TK6细胞系确定诱导DNA链断裂和基因组突变的途径，其中DNA修复酶RNase H2缺乏不足，并且不断积累DNA损伤，从而导致先天的免疫反应。首先，我们分析了在RNase H2缺乏症下起作用的替代DNA修复机制的生理意义。具体而言，我们在TDP1中建立了一个多重突变菌株，预计该菌株在RNase H2缺乏症下将参与DNA损伤修复，并通过菌落形成测试对细胞存活率进行了量化，并通过TK基因突变测试和微核测试来分析基因组不稳定性。结果，与RNase H2缺陷型菌株相比，RNase H2和TDP1双重缺乏的细胞系也显着降低了TK突变和微核形成的频率，细胞活力也显着降低。这些结果表明，TDP1介导的替代修复途径在诱导突变的同时在细胞存活中起重要作用。其次，已建立了ATAC-SEQ的最佳实验条件，以可视化TK6菌株的表观遗传学变化。由于使用下一代序列仪进行了分析，我们成功地看到了TK6中的开放染色质区域。

项目成果

γH2AXの多角的解析による内因性DNA二本鎖切断の定量評価

通过γH2AX多方面分析定量评估内源DNA双链断裂

• 发表时间: 2022
• 作者: 立川 明日香;吉本 侑依;高藤 賢;黛 結衣子;中谷 一真;中村 真生;福田 隆之;菅澤 薫;浦 聖恵;佐々 彰
• 通讯作者: 佐々 彰

JEMS第51回大会で高藤さんがベストプレゼンテーション賞を受賞．

Takato 先生在第 51 届 JEMS 大会上荣获最佳演讲奖。

B細胞の細胞増殖に果たすNSD2の機能

NSD2在B细胞增殖中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 磯野 太一;張 子一;許 文杰;佐々 彰;浦 聖恵
• 通讯作者: 浦 聖恵

DNA二本鎖切断修復におけるNSD２の機能解析

NSD2在DNA双链断裂修复中的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 岩﨑 滉;東條 あかり;安井 学;本間 正充;上村 慶高;孫 継英;田代 聡;佐々 彰;浦 聖恵
• 通讯作者: 浦 聖恵

上海交通大学(中国)

上海交通大学（中国）