中波紫外線UVBによる遺伝子傷害における金属等過酸化ラジカルの複合作用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454601
• Research Institution: UNIVERSITY OF SHIZUOKA
• Principal Investigator: 岡田 昌二 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40046256)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥 直人 静岡県立大学, 薬学部, 助教授 (10167322)
• Keywords: UVB / UVC / 遺伝子傷害 / DNA切断 / ピリミジンダイマー / 活性酸素 / ジメチル砒素 / DNA修復

Research Abstract

オゾン層破壊にともなう紫外線量の増加が地球規模の問題となっている。しかし、人類への影響が懸念されている中波紫外線(UVB)については、その遺伝子傷害性が必ずしも明らかにされていない。本研究では培養細胞を用いてUVBによる遺伝子傷害について、UVCと比較検討した。遺伝子傷害の指標としては、DNA一本鎖切断およびピリミジンダイマーの生成を検出した。細胞にUVを照射した場合、これらの傷害を同程度誘発する線量はUVBがUVCの10倍を要した。ここで検出されたDNA切断には、ピリミジンダイマーの除去修復過程において二次的に生ずる切断以外に直接的に切断する可能性もある。そのため、無細胞系でUV照射しDNAの直接的切断を検出した。直接的DNA切断はUVB照射時に顕著であった。次にDNA傷害の修復系についても検討を加え、DNA傷害の初期段階の修復にDNAポリメラーゼαが必要であることが示唆された。さらにUV照射後、時間経過をおくとUVC照射時には切断が修復されるのに対し、UVB照射時には切断の修復は停止したことからUVB照射時には修復されにくい傷害が生じていることが示唆された。またUV照射に及ぼす活性酸素の影響を検討した結果、UVCによるDNA傷害は活性酸素により影響を受け、UVBでは変化は認められなかった。以上、UVBによるDNA切断は、ピリミジンダイマーを介する二次的切断のみではなく、直接的DNA切断を誘発することが示唆された。一方、UVCは二次的切断に加え活性酸素が関係するDNA傷害を引き起こすことが示唆された。また、UVBは修復されにくい傷害を起こすことが示唆された。

Research Products

• [Publications] Ken Rin,et al.: "DNA-strand Breaks lnduced by Dimethylarsinic Acid,a Metabolite of lnorganic Arsenics,Are Strongly Enhanced by Superoxide Anion Radicals." Biol.Pharm.Bull.,. 18. 45-48 (1995)
• [Publications] Takayuki Sato,et al.: "Differential Effect of UV-B and UV-C on DNA Damagein L-132 Cells." Biol.Pharm.Bull.,. (in press).
• [Publications] Kenji Kawaguchi,et al.: "Dimethylarsenics Reveal DNA Damage Induced by Superoxide Anion Radicals." Biol.Pharm.Bull.,. (in press).