1995 Fiscal Year Annual Research Report
標的遺伝子組換えによるミューテーター(高突然変異)マウスの作製とその発癌への影響
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07272230
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
續 輝久 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教授 (40155429)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 浩 九州大学, 医学部, 助手 (70150422)
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| Keywords | 標的遺伝子組換え / 胚性幹細胞(ES細胞) / ジーン・ターゲティング / 活性酸素 / DNA修復酵素 / 相同的組換え / 変異マウス / 突然変異 |
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| Research Abstract |
これまでの研究の結果、酸素による遺伝子DNA上の障害の中で、活性酸素によって生じる8-オキソグアニンが自然突然変異の生起に大きく影響し、それを取り除く8-oxo-dGTPase等の酵素系が哺乳動物においてもDNA上の傷害防止に極めて重要な役割を果たしていることを明らかにした。活性酸素に伴うDNA上の傷と自然突然変異および発がんの関連を明らかにし、その過程を分子レベルで解明することを目的に、標的遺伝子組換えの手法により8-oxo-dGTPase遺伝子の変異細胞・変異マウスを作製することを試みた。
(1)マウスの染色体DNAを単離してターゲテイング・ベクターを構築し、マウスES細胞に導入後ポジティブ・ネガティブ選別で生えてきたコロニーを解析し、目的とする複数の細胞クローンを得た。これら細胞株をマウスの胚盤胞に導入し、キメラマウスを経て変異マウスを樹立した。得られた変異マウス系統(ヘテロ・ホモ)は外見上明らかな異常は認められないが、現在正常マウスと比較して欠損個体における種々の生物学的指標や突然変異率・発がん率の検討を進めている。
(2)ヒトを含む哺乳動物の細胞内にも8-oxo-dGTPase活性を有する蛋白質が存在する。先にヒトの酵素のcDNAをクローニングすることに成功しているが、遺伝子欠損マウスの作製を目指してマウスのcDNAのクローニングとその蛋白質産物の検討を行った。また動物発がん実験におけるラットの重要性を考え、ラットのcDNA及び遺伝子についてもクローニングして調べた。その結果哺乳動物の酵素は156アミノ酸から成り、先に解析された細菌のものに比べてやや大きく、アミノ酸の類似性も全体としては低いが、現在知られている全ての種の酵素を通じて蛋白質の中央部付近によく保存された領域を認め、これが酵素活性にとって重要である可能性を示した。
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[Publications] Derrick E. Rancourt: "Genetic interaction between hoxb-5 and hoxb-6 is revealed by nonallelic noncomplementation." Genes & Development. 9. 108-122 (1995)
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[Publications] Hiroshi Hayakawa: "Generation and elimination of 8-oxo-7,8-dihydro-2′-deoxyguanosine 5′-triphosphate,a mutagenic substrate for DNA synthesis, in human cells." Biochemistry. 34. 89-95 (1995)
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[Publications] Tetsuya Kakuma: "Mouse MTHl protein with 8-oxo-7,8-dihydro-2′-deoxyguanosine 5′-triphosphatase activity that prevents transversion mutation." J. Biol. Chem.270. 25942-25948 (1995)
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[Publications] Jian-Ping Cai: "cDNA and genomic sequence for rat 8-oxo-dGTPase that prevents occurrence of spontaneous mutations due to oxidation of guanine nucleotides." Carcinogenesis. 16. 2343-2350 (1995)
