肝化学発癌過程の前癌細胞における遺伝子および遺伝子発現の異常の解析

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01010004
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 佐藤 清美 弘前大学, 医学部, 教授 (50006079)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野口 民夫 大阪大学, 医学部, 講師 (70135721) ; 津田 洋幸 藤田学園保健衛生大学, 医学部, 助教授 (10163809) ; 渡部 烈 東京薬科大学, 薬学部, 教授 (00057316) ; 林 健志 国立がんセンター研究所, 室長 (00019671) ; 村松 正實 東京大学, 医学部, 教授 (10035454)
• Keywords: 肝発がん / 前がん病変 / 酵素変異 / グルタチオンSートランスフェラーゼ / 遺伝子クローニング / 遺伝子発現制御機構 / タンパク質工学

Research Abstract

佐藤はラット肝前癌病変の特異的マーカー酵素グルタチオンSートランスフェラーゼ胎盤型(GSTーP)や同じくヒト各種臓器癌マーカー、ヒト胎盤型(GSTーπ)の酵素的特性を、DNA組換え体GSTーPとその部位特異的変異体を大腸菌に発現させて解明し、47番目のシステインがSH修飾剤や活性酸素に高い感受性を有することを明らかにした。また村松とともにcーjun,cーfos癌遺伝子の発現がGSTーPの発現に深く関連することを明らかにした。村松はGSTーP遺伝子の5'上流にある強いエンハンサーGPEIにTRE(TPAーresponsive element)様配列が2つ回文状に並んだ特異な構造があり、cーjunが極めて低いF9細胞でもよく働くことを明らかにした。林はmyc癌遺伝子の癌細胞における発現機構として、myc mRNAの不安定配列を解明し、その安定化因子を究明した。またPCR法を利用したRNAの微量迅速定量法を確立し、極めて微量のRNAから特定のmRNAを定量することを可能にし、微小癌組織での癌遺伝子発現の検索を可能にした。渡部は肝化学発癌で重視されている脂質過酸化物の除去に従来の細胞質性のGSTの他に、ミクロゾーム性のGSTが重要であることを明らかにした。また佐藤とともに発癌剤硫酸エステル体を不活性化する新しいGST分子種を同定した。野口はピルビン酸キナーゼ(PK)アイソザイム遺伝子発現制御機構を究明し、ラット肝化学発癌過程で肝型の発現低下はトランス作用因子の減少で説明されるが、M_2型の発現増加はトランス作用因子の増加のほかクロマチン構造の変化が必要と示唆した。津田は肝発癌の進展に伴いG6Pase、ATPase、γーGTP、G6PD、GSTーP、AFP、PKM_2が同時に偏倚する頻度が高くなること、特にGSTーP、G6PDの有用性を指摘した。今後の問題としてはGSTーPなどの発現に癌遺伝子(cーjun、cーfos)の産物が関与していることが明らかになったので、より詳しい機構の解明が必要である。

Research Products

• [Publications] Sato Kiyomi: "Glutathione transferases as markers of preneoplasia and neoplasia" Advances in Cancer Research. 52. 205-255 (1989)
• [Publications] Satoh Kimihiko: "Transient induction of single GST-P positive hepatocytes by DEN" Carcinogenesis. 10. 2107-2111 (1989)
• [Publications] Okuda Akihiko: "Structural and functional analysis of an enhancer GPE I having a phorbol 12-0-tetradecanoate 13-acetate responsive element-like sequence found in the rat glutathione transferase P gene" Journal of Biological Chemistry. 264. 16919-16926 (1989)
• [Publications] Okuda Akihiko: "Functional cooperativity between two TPA responsive elements in undifferentiated F9 embryonic stem cells" EMBO Journal. (1990)
• [Publications] Hayashi Kenshi: "Use of labeled primers in polymerase chain reaction(PCR)for a rapid detection of the product" Nucleic Acids Research. 17. 3605-3605 (1989)
• [Publications] Orita Masato: "Rapid and sensitive detection of point mutations and DNA polymorphisms using the polymerase chain reaction" Genomics. 5. 874-879 (1989)
• [Publications] Hiratsuka Akira: "Glutathione conjugation of styrene 7,8-oxide enantiomers by major glutathione transferase isoenzymes isolated from rat livers" Biochemical Pharmacology. 38. 4405-4413 (1989)
• [Publications] Hiratsuka Akira: "A new class of rat glutathione S-transferase Yrs-Yrs inactivating reactive sulfate esters as metabolites of carcinogenic arylmethanols" Journal of Biological Chemistry. (1990)
• [Publications] Ito Nobuyuki: "Rapid bioassay methods for carcinogens and modifiers of hepatocarcinogenesis" CRC Critical Reviews in Toxicology. 19. 385-415 (1989)
• [Publications] Hasegawa Ryohei: "Synergistic effects of low-dose hepatocarcinogens in induction of glutathione S-transferase P-positive foci in the rat liver" Japanese Journal of Cancer Research. 80. 945-951 (1989)
• [Publications] Takenaka Masaru: "Rat pyruvate kinase M gene.Its complete structure and characterization of the 5'-flanking region" Journal of Biological Chemistry. 264. 2363-2367 (1989)
• [Publications] Tamai Katsuto: "Specific inactivation of glutathione S-transferases in class Pi by SH-modifiers" Biochemical and Biophysical Research Communication. (1990)
• [Publications] Sato Kiyomi: "Glutathione Centennial:Molecular Perspectives and Clinical Implications" Academic Press, 259-270 (1989)
• [Publications] Sato Kiyomi: "Glutathione S-transferases and Drug Resistance" Taylor and Francis, (1990)