重粒子線によるDNA2本鎖切断に対する修復タンパク質の応答機構

修复蛋白对重离子束引起的DNA双链断裂的响应机制

• 批准号: 16710040
• 负责人: 冨田 雅典
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Central Research Institute of Electric Power Industry (2005-2006)The Institute of Physical and Chemical Research (2004)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16710040/
• 关键词: 重粒子線; DNA2本鎖切断; DNA-PK; NBS1; ATM; 放射線影響; DNA依存性プロテインキナーゼ; DNA修復

DNA2本鎖切断(DSB)修復機構の細胞周期依存性の解析DNA2本鎖切断(DSB)の修復は、細胞周期と密接して行われる。相同組換え修復(Homologous recombination : HR)は姉妹染色分体を鋳型として修復するため、姉妹染色分体が存在するS/G2期のみで起こるが、非相同末端結合(Non-homologous end-joining : NHEJ)は、すべての細胞周期で起こる。HRにおいて重要なナイミーヘン症候群(NBS)の原因遺伝子産物Nbslを欠損したヒトNBS患者由来細胞を用いた検討から、重粒子線による重篤なDSBは、HRにより効率的に修復できない可能性を報告した。重粒子線照射後の細胞周期分布の変化を解析するため、NBS細胞とNBS1 cDNAを導入したNBS細胞を、フローサイトメーターを用いて解析したところ、いずれもG2期からM期への進行が顕著に抑制された。この結果から、損傷が重篤なためにNBS1の有無にかかわらずHRによる修復ができず、細胞周期の進行が抑制されることが明らかとなった。細胞周期と細胞生存率の関係を調べるために、G1/S期境界に同調したHeLa細胞を用い、コロニー形成法により生存率の変化を解析した。その結果、非同調の細胞に比べて高い致死効果が得られた。以上の結果から、G2期で細胞周期進行を抑制し、細胞死を積極的に誘導する過程が明らかになった。次に、シグナル伝達機構を解明するため、細胞周期チェックポイント関連タンパク質Chk2のリン酸化を、ウェスタンブロット法により解析した結果、X線を照射した場合に比べて、リン酸化が顕著に抑制されていることを見出した。よって、NBS1依存的なリン酸化シグナル伝達機構が活性化せず、Chk2のリン酸化が抑制されるために、G2期からの進行が抑制されることが示唆された。

Analysis of the Cell Cycle Dependence of DNA 2 Locks Breaker (DSB) Repair Mechanism Homological recombination (HR) is the initiation of S/G2 phase and non-homologous end-joining (NHEJ) is the initiation of cell cycle. HR is important for the development of NBS and its causal factors. Nbsl is the most likely cause of NBS. Analysis of cell cycle distribution after heavy particle irradiation, NBS cells and NBS1 cDNA were introduced into NBS cells, and analysis of cell cycle distribution was carried out in G2 phase and M phase. The result is that the damage is severe and the repair of NBS1 is not complete. The cell cycle is inhibited. The relationship between the cell cycle and cell survival rate is regulated, the G1/S phase is regulated, HeLa cells are used, and the change in survival rate is analyzed by the Kono formation method. The result is that the cells are not in tune with each other. As a result, cell cycle progression is inhibited in G2 phase and cell death is actively induced. The results of the analysis and the X-ray irradiation were compared with those of the control group. NBS1-dependent protein kinase activation, Chk2-dependent protein kinase inhibition, G2-dependent protein kinase inhibition