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透析膜を利用した新しい代謝活性化システムによるDNA付加体の形成と同定

Research Project

Project/Area Number 21K12263
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

安井 学  国立医薬品食品衛生研究所, ゲノム安全科学部, 室長 (50435707)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
KeywordsDNA付加体 / 代謝活性化 / 薬物代謝酵素 / S9 / 変異原性物質 / 薬物代謝 / in vitro / 遺伝毒性
Outline of Research at the Start

遺伝毒性物質には、直接変異原性物質と間接変異原性物質がある。前者は、それ自身が化学的に高い反応性を持つため、DNA塩基と試験管内で反応させると、未知のDNA損傷を含めて多種多様なDNA損傷ピークをHPLC等で検出できる。一方、後者はDNAと反応する前に薬物代謝酵素による活性化を必要とし、試験管内で未知のDNA損傷を検出できるシンプルなDNA損傷分析系はいまだに確立されていない。本研究は、ラット肝S9酵素画分を透析膜内に入れ、その膜内で間接変異原性物質を代謝活性化させた後で、DNA塩基と反応させる新しい代謝活性化系をまず構築し、その損傷形成の収率が高い場合は新規DNA損傷として構造決定を試みる。

Outline of Annual Research Achievements

これまでに、2つの変異原性物質に対して分析可能なHPLC分離条件等のin vitro DNA付加体反応系の条件を決定した。本年度は、この条件を用いて、第Ⅱ相代謝酵素によってDNA損傷性を増強させることが可能なアリストロキア酸I(AA-I)について実験した結果、AA-I自体が透析膜を通過できずHPLCでその存在を確認できないことが分かった。おそらく透析膜に吸着する等が原因と考えられた。モデル変異原性物質としてAA-Iを用いると、これまで確立したin vitro DNA付加体反応系の条件が利用不可能であった。つまり、本反応系の最適条件は、化学物質構造ごとに調整が必要であり、適用範囲が狭いことが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまで確立したin vitro DNA付加体反応系の最適条件が、AA-Iに対しては利用不可能であることが分かり、他の変異原性物質を探索する時間が必要であるため。

Strategy for Future Research Activity

HPLC分離条件の分かっている変異原性物質について、DNA付加体形成を増強させる方法を探索する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] FTO regulates the DNA damage response via effects on cell-cycle progression2023

    • Author(s)
      Liu Weiying、Yasui Manabu、Sassa Akira、You Xinyue、Wan Jingjing、Cao Yiyi、Xi Jing、Zhang Xinyu、Honma Masamitsu、Luan Yang
    • Journal Title

      Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis

      Volume: 887 Pages: 503608-503608

    • DOI

      10.1016/j.mrgentox.2023.503608

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Potent mutagenicity of an azide, 3-azido-1,2-propanediol, in human TK6 cells2022

    • Author(s)
      Gruz Petr、Yasui Manabu、Ukai Akiko、Horibata Katsuyoshi、Honma Masamitsu、Sugiyama Kei-ichi
    • Journal Title

      Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis

      Volume: 876-877 Pages: 503475-503475

    • DOI

      10.1016/j.mrgentox.2022.503475

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Follow-up genotoxicity assessment of Ames-positive/equivocal chemicals using the improved thymidine kinase gene mutation assay in DNA repair-deficient human TK6 cells2021

    • Author(s)
      A. Sassa, T. Fukuda, A. Ukai, M. Nakamura, R. Sato, S. Fujiwara, K. Hirota, S. Takeda, K.I. Sugiyama, M. Honma, M. Yasui
    • Journal Title

      Mutagenesis

      Volume: 36 Issue: 5 Pages: 331-338

    • DOI

      10.1093/mutage/geab025

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 第Ⅱ相薬物代謝酵素を機能させた補因子補充型in vitro小核試験系の構築2023

    • Author(s)
      安井学、鵜飼明子、澁谷眞也、本間正充、杉山圭一
    • Organizer
      日本環境変異原ゲノム学会第52回大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Potent mutagenicity of azidoglycerol in human TK6 cells.2022

    • Author(s)
      Gruz P, Yasui M, Ukai A, Horibata K, Honma M, Sugiyama KI
    • Organizer
      7th Asian Conference on Environmental Mutagens and the 19th Conference of Chinese Environmental Mutagen Society
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Data Independent Acquisition法によるトキシコプロテオミクスの統合型in vitro遺伝毒性試験の試みと問題点2022

    • Author(s)
      安井学、鵜飼明子、足立淳、鈴木孝昌、本間正充、杉山圭一
    • Organizer
      日本環境変異原ゲノム学会第51回大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] MGMT持続発現型TK6細胞を用いた遺伝毒性試験のための基礎的研究2021

    • Author(s)
      安井学, 佐々彰, 鵜飼明子, 足立淳, 鈴木孝昌, 本間正充, 杉山圭一
    • Organizer
      日本環境変異原ゲノム学会第50回記念大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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