遺伝情報制御学｜研究室・教員｜金沢大学医薬保健学域薬学類（薬学類・創薬科学類）/ 大学院医薬保健学総合研究科薬学専攻・創薬科学専攻

研究室・教員

遺伝情報制御学
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主な研究テーマ

ケミカルバイオロジーを利用したDNA修復メカニズムの解明に関する研究
DNA損傷応答ネットワークを標的とした抗がん剤の開発
休止期細胞に特有のDNA損傷生成経路とその応答反応に関する研究

研究の概要

　私たちのゲノムDNAは内的・外的要因により傷つけられ、日常的に「DNA損傷（DNA damage）」ができています。遺伝情報を担う「塩基」の二量体化や化学修飾等に加え、「デオキシリボース」の分解や「リン酸ジエステル結合」の破壊に伴うDNA鎖切断など、実に様々なDNA損傷が生じています。これらのDNA損傷は、細胞死や突然変異等を引き起こし、結果的に生体の機能障害や発がんなどの原因となります。幸いにも、私たちの細胞には、これらのDNA損傷をゲノムから取り除き、元に戻す「DNA修復（DNA repair）」機構が何種類も存在し、それらが「DDR（DNA damage response）ネットワーク」を形成して、日夜、私たちのDNAや細胞を守っています。

　私たちの研究室では、特に「ヌクレオチド除去修復（nucleotide excision repair; NER）」というDNA修復機構に注目し、その分子メカニズムの解明に長年取り組んでいます。「NER」は、太陽光中の紫外線や環境中の化学物質等で生じる嵩高いDNA損傷の修復を担っており、二重らせんの歪みを検知すると、何十種類ものタンパク質が順に損傷部位へ集まり、恊働的かつ段階的に反応が進行して、DNA損傷を元どおりに直します。ここで働くタンパク質の一つが欠損すると、高発がん性遺伝疾患である「色素性乾皮症（xeroderma pigmentosum; XP）」を発症し、「NER」の機能不全によりDNA損傷が蓄積する結果、健常人の数千倍という頻度で皮膚がんを多発するほか、精神神経症状も見られるなど重篤な症状を引き起こします。「NER」は生体にとって非常に大事なDNA修復機構であり、その分子メカニズムを解き明かすことはがんの予防に有用な知見をもたすだけでなく、がんの治療にも大きな意味をもつことがわかってきています。

　私たちは、紫外線で生じるDNA損傷を高感度に捉える様々な検出系を確立し、そこにケミカルバイオロジーやプロテインノックダウン、ゲノム編集などの最新の実験技術・アプローチを組み合わせて、ヒト細胞内で起きる複雑なNER反応の仕組みを紐解き、またNERに関連した DDRネットワークを明らかにするべく、研究室メンバーが一丸となって取り組んでいます。