細胞及び腫瘍に生じるクラスター損傷の可視化と修復機構の解明

细胞和肿瘤中发生的簇损伤的可视化和修复机制的阐明

• 批准号: 21K12248
• 负责人: 中野 敏彰
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12248/
• 关键词: クラスター損傷; 高複雑度DSB; クラスターダメージ; 原子間力顕微鏡; Direct visualization; ionizing radiation; atomic force microscope; clustered DNA damage

放射線は飛跡に沿って分子を電離し、その結果、照射された細胞では、飛跡と重なるDNA部位に高密度な損傷（クラスター損傷、高複雑度DSB）が生じると考えられている。しかしこれまでに、高密度損傷の存在を実証した研究はなされていない。そこで、私たちはこれまでに原子間力顕微鏡（AFM）を用いて、クラスター損傷を個別に可視化・検出する方法を確立し、放射線を照射したプラスミドに生じた損傷の解析を行った。その方法を用いて、LETの増加に伴ってクラスター損傷を伴う損傷が増加することを明らかにした。前年度ではさらに、AFMによるDNA損傷の可視化分析技術を発展的に展開し、放射線を照射した細胞や腫瘍中のDNAでも検討する方法を確立した。その結果、細胞や腫瘍中に生じた塩基損傷、クラスターダメージ、DSB末端に塩基損傷を含む新たなDNA損傷の直接観察が可能となった。今年度はこの方法を用いてDNA修復欠損細胞(BER, NER,HR, NHEJ, FANC機構)で損傷毎の損傷の修復速度の検討を行い、クラスターダメージや高複雑度DSBがどのような修復機構で修復されるのか特定した。またクラスター損傷を含むモデル基質を調整し、精製DNAグリコシラーぜの働きを分析することで、複雑度の高いDNA損傷がどのように生成されるのか推測した。さらにこれらのDNA修復欠損細胞の放射線に対する感受性を求めることにより、個々のDNA損傷と細胞致死との関連性を考察した。

Radiation は fly trace に along っ て molecular を ionization し, そ の results, illuminate さ れ た cells で は, flying trace と な る parts に high-density な DNA damage (ク ラ ス タ ー damage, the high degree of 雑 DSB) born が じ る と exam え ら れ て い る. <s:1> なされて れまでに, high-density injury <s:1> existence を evidence た た study なされて なされて な な な. そ こ で, private た ち は こ れ ま で に interatomic force 顕 micro mirror (AFM) を い て, ク ラ ス タ ー damage を individual に visualization, 検 out す を る method established し を し, radiation exposure た プ ラ ス ミ ド に raw じ た damage の parsing line を っ た. そ の way を with い て, LET の raised plus に with っ て ク ラ ス タ ー damage を が raised with う damage plus す る こ と を Ming ら か に し た. Before the annual で は さ ら に, AFM に よ る DNA damage の visualization analysis technology を 発 exhibition に を し and radiation exposure し た の DNA in cells や swollen sores で も beg す 検 を る method established し た. そ の に in results, cell や swollen sores じ た salt base damage, ク ラ ス タ ー ダ メ ー ジ, DSB end に を containing salt base damage む new た な DNA damage may の 観 directly examine が と な っ た. Our は "こ の way を with い て DNA repair owe damaged cells (BER, NER, HR, NHEJ FANC) で damage their の damage の repair speed の beg を 検 い, ク ラ ス タ ー ダ メ ー ジ や the high degree of 雑 DSB が ど の よ う な repair agency で repair さ れ る の か specific し た. ま た ク ラ ス タ ー damage を containing む モ デ を ル matrix adjustment し, refined DNA グ リ コ シ ラ ー ぜ の 働 き を analysis す る こ と で DNA damage, high degree of complex 雑 の い が ど の よ う に generated さ れ る の か speculation し た. さ ら に こ れ ら の DNA repair owe の radiation damage cells に す seaborne る susceptibility を o め る こ と に よ り, a 々 の DNA damage と cell death と の masato even investigation を し た.

项目成果

原子間力顕微鏡を用いた変異原物質や放射線で生じる DNA損傷の直接観察

使用原子力显微镜直接观察诱变剂和辐射引起的 DNA 损伤

• 发表时间: 2022
• 作者: 中野 敏彰; 赤松 憲; 津田 雅貴; 井出 博; 鹿園 直哉
• 通讯作者: 鹿園 直哉

電離放射線を照射したTK6細胞におけるゲノムDNAの原子間力顕微鏡(AFM)による直接可視化

通过原子力显微镜 (AFM) 直接可视化经电离辐射照射的 TK6 细胞中的基因组 DNA

• 发表时间: 2022
• 作者: 中野敏彰;赤松憲;津田雅貴;井出博;鹿園直哉
• 通讯作者: 鹿園直哉

azadCによって生じるDNMT1-DPC損傷の修復に関わるSPRTN経路とプロテオーム依存的な経路の解明

阐明参与 azadC 引起的 DNMT1-DPC 损伤修复的 SPRTN 通路和蛋白质组依赖性通路

• 发表时间: 2021
• 作者: 中野敏彰 ,津田雅貴 ,森脇隆仁 ,笹沼博之 ,川西優喜 ,鹿園直哉 ,井出博 ;田野 恵三
• 通讯作者: 田野 恵三

Direct visualization of isolated and clustered DNA damage using atomic force microscope (AFM) in TK6 cells exposed to ionizing radiation

使用原子力显微镜 (AFM) 直接观察暴露于电离辐射的 TK6 细胞中孤立和聚集的 DNA 损伤

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakano Toshiaki; Akamatsu Ken; Shikazono Naoya
• 通讯作者: Shikazono Naoya

放射線照射した細胞に生じるDNA損傷の分子レベルでの可視化と解析

在分子水平上对受辐射细胞中发生的 DNA 损伤进行可视化和分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 中野 敏彰; 赤松 憲; 鹿園 直哉
• 通讯作者: 鹿園 直哉