マウス細胞における低線量放射線による適応応答での生成突然変異の分子的解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680577
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 立花 章 京都大学, 放射線生物研究センター, 助手 (20188262)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 正夫 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (20013857)
• Keywords: 放射線適応応答 / 電離放射線誘発突然変異 / DNA2本鎖切断修復 / マウス細胞 / Hprt遺伝子 / 欠失突然変異

Research Abstract

我々の研究室では、マウスm5S細胞に低線量の放射線を予め照射すると、その後の高線量の放射線照射による染色体異常や突然変異生成の誘発が低下し、細胞致死効果も低減することを見出した。DNA2本鎖切断は、染色体異常、突然変異、細胞致死に重要な役割を果たしていると考えられているDNA損傷であり、その修復と誘発される突然変異の解析は放射線適応応答の機構解明のために非常に重要である。そこで我々は、DNA2本鎖切断の再結合反応を試験管内で行い、再結合反応の効率及び正確度を解析する実験系を確率した。これは制限酵素によって特定の個所にDNA2本鎖切断を導入し、これに培養細胞から抽出した細胞核抽出液を加えて2本鎖切断の再結合反応を行わせ、再結合反応の効率とその正確度を同時に検討するものである。変異体プラスミドの塩基配列を解析したところ、数塩基対の短い反復配列部位間で欠失突然変異が生じており、細胞内遺伝子に生じる欠失突然変異の特徴と類似していることから、細胞内での欠失突然変異生成機構を反映しているものと考えられる。この実験系を用いてm5S細胞での放射線適応応答機構の研究のための条件設定を行った。
細胞の遺伝子上の突然変異の検出には、マウスヒポキサンチングアニンフォスフオリボシルトランスフェレース(Hprt)遺伝子に生じる突然変異による6チオグアニン(6TG)抵抗性を指標としているが、マウスHprt遺伝子は、エクソン部分の塩基配列は報告があるものの、イントロン領域の塩基配列は明らかでないため、本研究では、まずマウスHprt遺伝子の塩基配列の決定を試みた。マウスHprt遺伝子は全長33kb、9個のエクソンからなるが、このうちエクソン2、3、6、7、8及び9とその周辺の塩基配列を決定した。エクソン4、5については未だ塩基配列の最終的な決定に至っていない。

Research Products

• [Publications] I.Furuno-Fukushi: "Quantitative and qualitative effect of γ-ray dose-rate on mutagenesis in human lymphoblastoid cells" International Journal of Radiation Biology. 70巻2号. 209-217 (1996)
• [Publications] A.Tachibana: "Large deletions at the HPRT locus associated with the mutator phenotype in a Bloom's syndrome lymphoblastoid cell line" Molecular Carcinogenesis. 17巻1号. 41-47 (1996)
• [Publications] S.Ohzeki: "Spectra of spontaneous mutations at the hprt locus in colorectal carcinoma cell lines defective in mismatch repair" Carcinogenesis. (印刷中).
• [Publications] K.Takimoto: "Spectrum of spontaneous mutation in the cyclic AMP receptor protein gene on the chromosome of Escherichia coli" Journal of Radiation Research. (印刷中).