ホルムアルデヒドによって誘発されるDNA付加体の定量法の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02J01635
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 安井 学 京都大学, 地球環境学堂, 特別研究員(PD) (50435707)
• Keywords: ホルムアルデヒド / DNA損傷 / DNA付加体 / 突然変異 / LC / MS / MS

Research Abstract

ホルムアルデヒドの環境汚染が問題となる一方、内因性のホルムアルデヒドの影響も解明する必要がある状況で、N^2-Methly-2'-deoxyguanosine(N^2-Me-dG)をホルムアルデヒド人体曝露のバイオマーカーに利用することを目的とした。本研究の結果、N^2-Me-dGの定量法を確立し、N^2-Me-dG損傷によって引き起こされる誤塩基対形成パターンと頻度を明らかにした。得られた研究成果は以下のように要約される。
(1)LC/MS/MSによる実用的なN^2-Me-dGの定量法を確立した。
(2)ホルムアルデヒド未処理の培養細胞DNAからN^2-Me-dGを10^7塩基あたり1.1個検出することに成功した。このことからN^2-Me-dGは内因性のDNA損傷であることが、本研究によって初めて判明した。
(3)ホルムアルデヒド曝露した培養細胞DNAから検出されたN^2-Me-dGは、その曝露濃度に依存して増加した。よってN^2-Me-dGがホルムアルデヒド曝露のバイオマーカーとして使用できることを明らかにした。
(4)N^2-Me-dGが主にG→A塩基置換の突然変異を誘発するDNA損傷であることを、in vitro実験系を用いて証明した。
以上のように、本研究はホルムアルデヒドに起因する発癌リスク算定の根拠となる基礎資料を提供し、また分子疫学のバイオマーカーとして利用するための実践的な方法を確立した。
また本研究は、内因性DNA損傷の突然変異寄与率を解明するという大きな目標を達成させるためにスタートさせた。そこでN^2-Me-dGに加えて、他の内因性DNA損傷(Nitric Oxideおよび女性ホルモンのDNA損傷)についても突然変異誘発能を解析している。

Research Products

• [Publications] 安井 学: "Translesional synthesis on a DNA template containing N^2-methyl-2'-deoxyguanosine catalyzed by the Klenow fragment of Escherichia coli DNA polymerase I."Nucleic Aclds Res.. 29. 1994-2001 (2001)
• [Publications] 安井 学: "Mutagenic events induced by 4-hydroxyequilin in supF shuttle vector plasmid propagated in human cells."Carcinogenesis. 24. 911-917 (2003)