ショウジョウバエに於けるがん進行に伴う遺伝子発現異常とDNA再編成

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01010065
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 近藤 宗平 近畿大学, 原子力研究所, 教授 (20028278)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福永 昭広 大阪市立大学, 医学部, 講師 (90167619) ; 野村 大成 大阪大学, 医学部, 教授 (90089871) ; 西田 育巧 愛知がん研究センター, 室長 (50107059) ; 藤堂 剛 大阪大学, 医学部, 助手 (90163948)
• Keywords: g1遺伝子 / ショウジョウバエ / 組換え型突然変異 / copia遺伝子 / 遺伝子の発現異常 / 遺伝子の増幅 / がん化促進 / progression

Research Abstract

劣性脳腫瘍遺伝子g1のホモ接合型(g1/g1)ショウジョウバエの幼虫は、3令の後期になると、その脳(2個の球状組織)は、全体が腫瘍化する。この球状組織をそれぞれ3等分して、1断片ずつを正常成虫のハエの腹空内に移植し、10ー14日経ってから、脳腫瘍細胞を取り出した(G1世代)。G1の約1/10ずつを正常成虫に移植し、10ー14日培養して取り出した(G2世代)。同じことを繰り返して、脳腫瘍細胞の培養を続けた。コピア遺伝子の転写活性をコピアRNAの量で測定した。移植前と比べて、G3ーG6世代で15ー17倍、G9ーG13世代で20ー40倍に上昇した。染色体に組み込まれたコピア遺伝子のコピー数を調べたところ、移植前に比べて、G6以降コピー数の漸増が検出され、G13世代で約1.4倍に増幅した。
人の胃がん細胞からDNA再編成型がん遺伝子rafが見つかっている。このrafと塩基配列が相同のプロトオンコ遺伝子をショウジョウバエからクロニングし、その配列を決めた。ハエでは、正常なraf遺伝子は、増殖信号の細胞内伝達経路の中間段階で働いていて、細胞分裂に必須の役割を担っていることが分かった。
がん化の促進または進行の活性が強いウレタンは、普通の遺伝子突然変異を起こさないが、染色体組換え型突然変異の誘発力が強いことを、次のようにして証明した。ショウジョウバエの劣性多翅毛遺伝子mwhに対してヘテロ型(mwh/+)幼虫にウレタンを投与すると、成虫になってからその翅を構成する細胞群に、組換えによって生じた多翅毛型(mwh/mwh)変異細胞斑点が誘発された。この誘発頻度は、P450活性の強い系統を使うと約10倍に上昇した。これは、ウレタンの強いがん化促進作用の謎を解く有力な手法を与える。