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Molecular mechanism of acrylamide-induced mutagenesis via translesion synthesis

Research Project

Project/Area Number 19K12348
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 63030:Chemical substance influence on environment-related
Research InstitutionNational Institute of Health Sciences

Principal Investigator

Akagi Jun-ichi  国立医薬品食品衛生研究所, 病理部, 主任研究官 (60512556)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横井 雅幸  神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 准教授 (00322701)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsアクリルアミド / グリシドアミド / 損傷乗り越えDNA合成 / 突然変異 / 遺伝毒性 / 変異原性 / DNA損傷 / 食品汚染物質
Outline of Research at the Start

アクリルアミドは国際がん研究機関発がん性分類において2A(人に対しておそらく発がん性がある)に分類される遺伝毒性発がん性物質であり、炭水化物を多く含む食品の加熱調理により非意図的に生成することから食品安全上の重要な課題となっている。本研究ではアクリルアミドの慢性曝露による影響の中でも特に懸念すべきハザードである遺伝毒性(DNAや染色体の構造または塩基配列を変化させる毒性)に焦点を当て、アクリルアミドの活性代謝物であるグリシドアミドのN7位デオキシグアノシン付加体による遺伝毒性・突然変異誘発機序を解析する。

Outline of Final Research Achievements

We generated knockout cells for Polη, Polι, Polκ, and REV1 to identify the DNA polymerases that contribute to acrylamide-induced mutations in human cells. The site-specific mutation assay using the stable analogue of N7-dG adduct of glycidamide (GA7dG), the active metabolite of acrylamide revealed that Polκ and REV1 partially contribute to the GA7dG-induced mutations via translesion DNA synthesis, which induce G:C > A:T and G:C > C:G point mutations at the lesion.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アクリルアミドは食品の加熱調理により非意図的に生成する遺伝毒性発がん性物質である。本研究ではアクリルアミド曝露により生じる主要なDNA損傷であるGA7dGによる点突然変異に、損傷乗り越え型DNAポリメラーゼであるPolκおよびREV1が直接寄与することを見出した。これらの知見はアクリルアミドによる突然変異誘発のメカニズムに新たな知見を与えるものであり、食品中の変異原に起因する継続的な変異負荷の理解に有用であると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Effect of sequence context on Polζ-dependent error-prone extension past (6-4) photoproducts2020

    • Author(s)
      Akagi J,Hashimoto K,Suzuki K,Yokoi M,de Wind N,Iwai S,Ohmori H,Moriya M,Hanaoka F
    • Journal Title

      DNA Repair

      Volume: 87 Pages: 102771-102771

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2019.102771

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 損傷乗り越え型DNAポリメラーゼPolκとREV1はグリシドアミドN7位デオキシグアノシン付加体による点突然変異に寄与する2022

    • Author(s)
      赤木純一,横井雅幸,Young-Man Cho,岩井成憲,花岡文雄,菅澤薫,小川久美子
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] グリシドアミドN7位デオキシグアノシン付加体による点突然変異に寄与する損傷乗り越え型DNAポリメラーゼの解析2021

    • Author(s)
      赤木純一, 横井雅幸, Young-Man Cho, 岩井成憲, 花岡文雄, 菅澤薫, 小川久美子
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 鋳型鎖上の2’-デオキシグアノシンN 7位グリシドアミド付加体はヒト細胞においてDNA複製を阻害し点突然変異を誘発する2020

    • Author(s)
      赤木純一, 横井雅幸, 曺永晩, 岩井成憲, 花岡文雄, 菅澤薫, 小川久美子
    • Organizer
      第47回日本毒性学会学術年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] アクリルアミドの活性代謝物であるグリシドアミドのデオキシグアノシンN7位付加体はDNA複製阻害と点突然変異を誘発する2020

    • Author(s)
      赤木純一,横井雅幸,Young-Man Cho,岩井成憲,花岡文雄,菅澤薫,小川久美子
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] N7-グリシドアミドdG付加体により誘発されるDNA複製阻害と変異原性の解析2019

    • Author(s)
      赤木純一,横井雅幸,Young-Man Cho,岩井成憲,花岡文雄,菅澤薫,小川久美子
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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