ARP8による複製ストレス応答制御と発がんの関連

ARP8对复制应激反应的调节与癌发生的关系

• 批准号: 22K07212
• 负责人: 孫 継英
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07212/
• 关键词: ARP8 phosphorylation; 複製障害; 発がん; INO80複合体; リン酸化; 複製ストレス

放射線や抗がん剤で誘導されたDNAの損傷は、その修復エラーによって突然変異や染色体構造異常などを誘導する。それによる遺伝情報の改変は、がんや白血病など悪性腫瘍の発症に繋がることが知られている。我々は、DNA二本鎖切断修復に関連するリン酸化酵素ATM及び複製フォーク障害に関わるリン酸化酵素ATRが転写、複製、修復などのDNA代謝を制御するクロマチンリモデリング複合体であるINO80複合体の構成因子ARP8をリン酸化することを報告している。培養細胞を用いた研究でARP8のリン酸化は抗がん剤エトポシドによる二次性白血病の疾患特異的染色体転座を抑制することや複製フォーク障害の修復に関与していることが明らかになっている。細胞レベルで複製ストレス応答機構におけるARP8リン酸化の意義をさらに明らかにするとともに、放射線照射または抗がん剤など化合物による発がん実験やがん細胞の染色体不安定性への関与について個体レベルでの解明が必要性と考えた。そこで、同研究所に所属する研究者の協力によりCRISPR-Cas9によるゲノム編集を用いた技術でARP8のリン酸化欠損マウスの作製を行なった。この方法は標的配列に対するガイドRNA、塩基置換したドナーDNA及びCas9タンパク質を野生型マウスの受精卵含む卵管へ注入した後エレクトロポレーションにより受精卵に導入するという方法である。この方法よりマウスARP8の遺伝子のリン酸化場所において一塩基置換されたC57BL/6系統のARP8のリン酸化欠損マウスの作製ができた。

辐射或抗癌药物引起的DNA损伤会因修复错误而诱发突变和染色体结构异常。已知由此产生的遗传信息改变会导致癌症和白血病等恶性肿瘤的发生。我们研究了 INO80 复合物（一种染色质重塑复合物，通过参与 DNA 双链断裂修复的激酶 ATM 和参与 DNA 双链断裂修复的激酶 ATR 控制 DNA 代谢，例如转录、复制和修复）的作用。据报道，它使组成因子 ARP8 磷酸化。使用培养细胞的研究表明，ARP8 磷酸化参与抑制抗癌药物依托泊苷诱导的继发性白血病中的疾病特异性染色体易位以及修复复制叉缺陷。除了在细胞水平上进一步阐明ARP8磷酸化在复制应激反应机制中的重要性外，我们还在个体水平上阐明其与使用辐射或抗癌药物等化合物的致癌实验以及癌细胞染色体不稳定性的参与我认为这是必要的。因此，在该所附属研究人员的合作下，我们利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术创建了ARP8磷酸化缺陷小鼠。在该方法中，将靶序列的指导RNA、具有碱基取代的供体DNA和Cas9蛋白注射到含有野生型小鼠受精卵的输卵管中，然后通过电穿孔导入受精卵中。使用这种方法，我们能够创建 ARP8 磷酸化缺陷小鼠的 C57BL/6 品系，其中在小鼠 ARP8 基因的磷酸化位点处替换了单个核苷酸。

项目成果

Involvement of ARP8 phosphorylation in the regulation of replication stress response

ARP8 磷酸化参与复制应激反应的调节

• 发表时间: 2022
• 作者: Jiying Sun;Satoshi Tashiro
• 通讯作者: Satoshi Tashiro

A Combination of Iohexol Treatment and Ionizing Radiation Exposure Enhances Kidney Injury in Contrast-Induced Nephropathy by Increasing DNA Damage

碘海醇治疗与电离辐射暴露相结合可增加 DNA 损伤，从而加重造影剂肾病的肾脏损伤

• DOI: 10.1667/rade-21-00178.1
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 3.4
• 作者: Fujino Shu;Sun Jying;Nakayama Shinya;Horikoshi Yasunori;Kinugasa Yasuha;Ishida Mari;Sakai Chiemi;Ike Takeshi;Doi Shigehiro;Masaki Takao;Tashiro Satoshi
• 通讯作者: Tashiro Satoshi

A combination of iohexol and ionizing radiation enhances kidney injury on contrast-induced nephropathy via increasing DNA damage

碘海醇和电离辐射的组合通过增加 DNA 损伤来增强造影剂肾病的肾损伤

• 发表时间: 2022
• 作者: Jying Sun ; Shu Fujino; Shinya Nakayama ; Yasunori Horikoshi ; Yasuha Kinugasa ; Mari Ishida; Chiemi Sakai; Takeshi Ike; Shigehiro Do; Takao Masak; Satoshi Tashiro
• 通讯作者: Satoshi Tashiro