紫外線によるDNA損傷のヒト細胞における修復機構の解析

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01015088
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 山泉 克 熊本大学, 医学部, 教授 (70107093)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀田 宣之 熊本大学, 医学部, 助手 (50040572) ; 菅野 辰生 熊本大学, 医学部, 助手 (00211300)
• Keywords: 色素性乾皮症 / A群欠損因子 / DNA合成酵素

Research Abstract

(1)色素性乾皮症細胞における欠損因子の同定。8群報告されている遺伝的相補性群のうちA群欠損因子(A因子)について有用な知見を得ることができた。仔牛胸腺より部分精製した活性分画をSDSまたはUrea存在下で電気泳動を行い、分画後これらの変性剤を除去して活性を回復させる方法によりA因子の分子量及び等電点がそれぞれ42KDa及び10.1であることが判明した。回収した分画はA群XP細胞に特異的で、現在2次元電気泳動により最終的な同定を行っている。ゲル濾過による主活性は90KDa近傍に認められることから本因子は細胞中では2量体もしくは複合体を形成している可能性が高い。部分精製した標品を注入したA群XP細胞は紫外線抵抗性を獲得し、4HAOO、ソラレンに対しても除去修復可能となった。(2)修復合成に関与するDNA合成酵素(pol)について。紫外線によるDNA損傷の修復合成に関与するpolの種類を明らかにするため、各種polもしくはその補助因子に対する抗体を利用した。正常細胞に紫外線を照射すると核が抗PCNA抗体で染色されるようになるが、XP細胞ではこの反応は起らない。しかし上述のA因子を予め注入しておいたA群XP細胞では核が染色されるようになることからpol deltaの関与が考えられた。また正常細胞の核内へ各種抗体を注入して不定期DNA合成(UDS)に及ぼす影響を調べた所、抗PCNA抗体により注入量に依存してUDSの減少が認められ、高濃度の抗体によりほぼ完全に抑制された。更にこの効果は精製したPCNAにより吸収され、抗pol alpha、betaではほとんどUDSに影響が認められなかったことから、ヒト細胞における修復合成にはpol deltaが主要な役割を果たしているものと結論された。(3)無細胞系におけるDNA修復系の開発塩基配列が既知でしかもピリミジン2量体を分子内の特定部位に1ケだけもつDNA基質の合成に着手した。

Research Products

• [Publications] M.Yamaizumi: "Microinjection of T4 endonuclease V produced by a synthetic den V gene stimulates unscheduled DNA synthesis in both xeroderma pigmentosum and normal cells." Mutation Research. 217. 135-140 (1989)
• [Publications] T.Sugano: "Identification of a specific factor which is defective in xeroderma pigmentosum cells of complementation group A." J.Biol.Chem.in preparation.
• [Publications] M.Yamaizumi: "DNA repair synthesis after UV-irradiation is mediated by proliferating cell nuclear antigen dependent polymerase in human cells." J.Cell Biol.in preparation.
• [Publications] M.Yamaizumi: "A stable nuclear protein with a high molecular weight corrects a defect of DNA repair in xeroderma pigmentosum cells of complementation group C." Somatic Cell and Mol.Genetics,in preparation.