DNA‐PKを介した放射線損傷シグナル伝達機構の解析と癌放射線治療への応用の試み

DNA-PK介导的辐射损伤信号转导机制分析及应用于肿瘤放疗的尝试

• 批准号: 16023222
• 负责人: 松本 義久
• 金额: $ 3.71万
• 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 on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16023222/
• 关键词: がん放射線治療; 放射線感受性; DNA二重鎖切断修復; DNA依存性プロテインキナーゼ; XRCC4; DNAリガーゼIV; p53; 細胞周期チェックポイント

DNA-PKは放射線照射によって生じたDNA二重鎖切断の「センサー」として、修復や情報伝達に極めて重要な役割を担うと予想されているが、「真の基質」と「リン酸化の意義」は長らく不明である。私は近年、DNA二重鎖切断の結合を触媒する酵素DNA ligase IVの調節分子XRCC4をDNA-PKの真の基質の第一例として示し、平成13〜15年度の研究により、リン酸化部位の同定、リン酸化状態特異的抗体の作製、リン酸化部位変異体発現細胞株の樹立などを進めてきた。In vitroでDNA-PKがXRCC4を直接リン酸化しうる部位は3ケ所見出されたたが、そのうち2ケ所がin situ、即ち、放射線照射後の細胞内で線量および時間依存的にリン酸化された。これら2ケ所のリン酸化部位を欠損するXRCC4はDNA ligase IVとの結合は正常であるが、これを発現する細胞は正常XRCC4発現細胞に比して放射線高感受性であり、増殖速度も遅い。更に、放射線照射後のG2/Mチェックポイントの増強/遷延が認められ、DNA損傷の修復に異常があることが示唆された。これらの結果を総合すると、DNA-PKによるXRCC4のこの2ケ所の部位のリン酸化はDNA修復の精度、効率を保証するために重要な役割を担っている可能性が濃厚と考えられる。この成果を利用した新しい放射線感受性、癌罹患性予測法や放射線増感剤・抗癌剤の開発の可能性が考えられ、現在検討を始めている。また、DNA-PKによるp53のリン酸化の再検討を行った結果、既に知られている部位(Ser15,Ser37)に加えて、新しい部位2ケ所(Ser9,Ser46)を見出した。DNA-PKおよび類似分子ATM、ATR、FRAP、SMG5などは専らSQまたはTQをリン酸化するというのがほぼ定説となってきた。しかし、XRCC4とp53のリン酸化部位同定の結果、少なくともDNA-PKに関してはこれらに限定されないことが明らかになり、また、新しい配列指向性が浮かび上がってきた。今後の新規基質の探索やそのリン酸化部位の同定に有用な情報となることが期待される。

DNA - PK は radiation に よ っ て raw じ た DNA double lock cut の "セ ン サ ー" と し て, repair や intelligence 伝 に extremely め て cut を bear important な service う と to think さ れ て い る が, "true" の matrix と "リ ン acidification の meaning" は long ら く unknown で あ る. In recent years, the DNA double lock cleaving nucleus binds to the を catalyst する enzyme DNA ligase Molecular switches IV の XRCC4 を DNA - PK の is の matrix の first と し て in し, pp.47-53 13 ~ 15 year の research に よ り, リ ン の acidification parts with, リ ン acidification state the specific antibody の cropping, リ ン acidification parts - variant 発 cell lines の now set な ど を into め て き た. The In vitro で DNA - PK が XRCC4 を directly リ ン acidification し う は 3 ケ る parts can see out さ れ た た が, そ の う ち 2 ケ が by In situ, namely ち, で の cell line after radiation quantity お よ び time dependent に リ ン acidification さ れ た. こ れ ら 2 ケ の リ ン を owe acidification parts damaged す る XRCC4 は DNA ligase IV と の combining は normal で あ る が, こ れ を 発 now す る は normal cell XRCC4 発 cell に now than し て high radiation susceptibility で あ り, raised colonization rate も 遅 い. More に, after radiation の G2 / M チ ェ ッ ク ポ イ ン ト の raised strong/deferment が recognize め ら の れ, DNA damage repair に abnormal が あ る こ と が in stopping さ れ た. こ れ ら の results を 総 close す る と, DNA - PK に よ る XRCC4 の こ の 2 ケ の parts の リ ン acidification は DNA repair を の precision, sharper rate to guarantee す る た め に cut を bear important な service っ て い る possibility が strong と exam え ら れ る. を こ の results using し た new し い radiation susceptibility, suffering from cancer to test や radiation raised blossom tonic, anti-cancer tonic の 発 の possibility が exam え ら れ, beginning now beg を 検 め て い る. ま た, DNA - PK に よ る p53 の リ ン acidification の line again beg を 検 っ た results, both に ら れ て い る parts (Ser15, Ser37) に add え て, new し い part 2 ケ (Ser9, Ser46) を see out し た. DNA - PK お よ び similar molecular ATM, ATR, FRAP, SMG5 な ど は 専 ら SQ ま た は TQ を リ ン acidification す る と い う の が ほ ぼ DingShui と な っ て き た. し か し, XRCC4 と p53 の リ ン acidification parts with の results, less な く と も DNA - PK に masato し て は こ れ ら に qualified さ れ な い こ と が Ming ら か に な り, ま た, new し い match column directivity が floating か び on が っ て き た. In the future, the exploration of <s:1> new regulations on the substrate <e:1> will include やそ リ, <s:1>, the determination of acidified sites <e:1>, に, useful な information となる, とが, とが, and expectations される.

项目成果

Up-regulation of DNA-dependent protein kinase activity and Sp1 in colorectal cancer.

• DOI: 10.3892/ijo.25.2.461
• 发表时间: 2004-08
• 期刊: International journal of oncology
• 影响因子: 5.2
• 作者: Y. Hosoi;Toshiaki Watanabe;K. Nakagawa;Y. Matsumoto;A. Enomoto;A. Morita;H. Nagawa;N. Suzuki

Potentiality of DNA-dependent protein kinase to phosphorylate Ser46 of human p53

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2004.08.161
• 发表时间: 2004-10-22
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Komiyama, S;Taniguchi, S;Suzuki, N
• 通讯作者: Suzuki, N

Radiosensitization by hyperthermia in chicken B lymphocyte cell line DT40 and its derivatives lacking non-homologous end-joining and/or homologous recombination pathways of DNA double-strand break repair

缺乏 DNA 双链断裂修复非同源末端连接和/或同源重组途径的鸡 B 淋巴细胞细胞系 DT40 及其衍生物的热疗放射增敏作用

• 发表时间: 2004
• 期刊: Radiation Research 162
• 作者: Yin;H.-L.;Suzuki;Y.;Matsumoto;Y.他10名
• 通讯作者: Y.他10名

Suramin Sensitizes Cells to Ionizing Radiation by Inactivating DNA-Dependent Protein Kinase.

苏拉明通过灭活 DNA 依赖性蛋白激酶来使细胞对电离辐射敏感。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Radiat.Res. 162
• 作者: Hosoi;Y.;Suzuki N.et al.
• 通讯作者: Suzuki N.et al.