活性酸素により生じた変異誘発物質の排除機構

• Project/Area Number: 16K07453
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Genetics/Chromosome dynamics
• Research Institution: Fukuoka Dental College
• Principal Investigator: 早川 浩 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (70150422)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関口 睦夫 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 客員教授 (00037342)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 活性酸素 / 突然変異 / 網羅的 / 酸化ストレス / 異常タンパク / 酸化ヌクレオチド / 遺伝子 / 老化 / 癌

Outline of Annual Research Achievements

ROSあるいは8-oxoGを生じさせないような新たな変異株の網羅的検索：大腸菌内で活性酸素(ROS)あるいは8-oxoGの生成に関わる遺伝子を網羅的に検索するため、ROSあるいは8-oxoG増加によるmutT欠損株の突然変異の上昇が、目的遺伝子の欠損によって抑制されると想定し、その表現型（突然変異）を指標にして変異株を検出する系を構築した。　網羅的欠損株ライブラリーであるKeio clone（3909 clones)を用い、全cloneのmutT geneを１つ１つ、P1 transductionによってCm^r geneに置き換えた二重変異株を作成した。それらの中から自然突然変異頻度がmutT遺伝子欠損導入によっても、なお低い株をリファンピシリン耐性を指標として網羅的に検索した。現在、全部で１４個の変異株を分離できたが、そのうち１０個はenergy metabolism に関与する遺伝子、残り４個は膜構造に関連する遺伝子におちた。　これら14個の遺伝子それぞれについて、現在個別に解析を進めている。

その他の研究成果：上記の他にROSにより酸化損傷を受けたRNAに対応する生体防御機構の解析で新たな進展が見られた。8-oxoGを含むRNAオリゴマーをプローブに用い、ヒト細胞抽出液から8-oxoGを特異的に認識し結合する新規のタンパクを同定した。このタンパクは8oxoGを含む１本鎖のRNAおよびDNAオリゴには結合するが、２本鎖DNAには結合しない。また、このタンパクを欠損する変異株は野生株に比べ低濃度の過酸化水素水に対し抵抗性を示した。このことから、このタンパクはアポトーシスを介して、酸化RNA特異的な防御を荷うことが考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Transcriptional mutagenesis mediated by 8-oxoG induces translational errors in mammalian cells (2018)
  • Author(s): Dai D-P, et al.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA Volume: Epub ahead of print Issue: 16 Pages: 4218-4222
  • DOI: 10.1073/pnas.1718363115
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Human proteins that recognize oxidative RNA damage (2017)
  • Author(s): Hayakawa H., Ishii, T., Sekiguchi, M.
  • Organizer: Oxidative Stress & Disease, Gordon Research Conferences (Lucca, Italy)
  • Place of Presentation: Lucca, Italy
  • Year and Date: 2017-03-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Human proteins that recognize oxidative RNA damage (2017)
  • Author(s): Hiroshi Hayakawa
  • Organizer: "Oxidative Stress & Disease" Gordon Research Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 酸化損傷を受けたRNA鎖に結合する新規因子の同定 (2017)
  • Author(s): 石井健士、井川達弘、関口猛、早川浩、関口睦夫
  • Organizer: 日本分子生物学会年会
• [Presentation] 酸化損傷mRNAの代謝に関わる新規因子の探索 (2016)
  • Author(s): 石井健士、早川浩、関口猛、関口睦夫
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2016-11-29
• [Presentation] 毒性物質の排出における出芽酵母Gtr1タンパク質の働き (2016)
  • Author(s): 関口猛、石井健士、早川浩、古野伸明、小林英紀、関口睦夫
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2016-11-29
• [Presentation] 酸化ストレスとRNAの品質管理機構 (2016)
  • Author(s): 早川浩
  • Organizer: 第88回日本遺伝学会
  • Place of Presentation: 三島
  • Year and Date: 2016-09-07