DNAミスマッチ修復機構に関する共同研究-出芽酵母を用いたDNAミスマッチ修復遺伝子の機能解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08044234
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 石岡 千加史 東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (60241577)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): FRIEND Steph フレッドハッチンソンがん研究センター, 主任研究部長 ; KOLODNER Ric ハーバード医学校, ダナファーバーがん研究所, 教授 ; 柴田 浩行 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (50260071) ; 金丸 龍之介 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (70152783)
• Keywords: ミスマッチ修復 / 遺伝性大腸癌 / 遺伝子診断 / 遺伝子機能

Research Abstract

1.ヒトミスマッチ修復遺伝子群のうち遺伝性非ポリ-プ性大腸癌(HNPCC)における変異の約70%を占めるhMLH1およびhMSH2について、酵母での各種発現ベクターを作成した。これらには、異なるプロモーター(ADH1,PGK)、低コピーまたは高コピー複製(CEN,2μ)型,HAtagの有無、異なる選択マーカー(LEU2,TRP1,HIS3)などを組み合わせて約20種類作成した。酵母株はR.Kolodnerより供与された野生型、ミスマッチ修復遺伝子変異株(msh2,mlh1,pms1,msh2/mlh1,msh2/pms1,mlh1/pms1,msh2/mlh1/pms1)を用いた。ヒトnMLH1およびhMSH2をこれらの株に発現し、酵母CAN1遺伝子または酵母hom3遺伝子上の変異率の変化を解析した。その結果、(1)hMLH1を発現した場合には野生型酵母のミスマッチ修復能が著しく阻害されることを突き止めた。(2)hMLH1またはhMSH2単独では酵母ミスマッチ修復遺伝子変異株のミスマッチ修復能を相補できなかった。(1)の表現系はHNPCC家系に報告されているhMLH1の10種類の変異(ミスセンチ変異4種類を含む)のうち9種類を正常hMLH1と識別できた。また、酵母のミスマッチ修復能を簡単にモニターできるリポータープラスミドの開発に成功した。このリポータープラスミドを用いてhMLH1の機能診断系を開発し、変異が未知のHNPCC患者からhMLH1のミスセンス変異を同定した。次年度は、他のヒトミスマッチ修復遺伝子(hMSH3,hMSH6,hPMS2)について発現ベクターを構築中で、ミスマッチ修復遺伝子変異株において複数のヒトミスマッチ修復遺伝子を発現して、相補性について検討する予定である。
2.米国および日本国内でミスマッチ修復機構やHNPCCを含めた遺伝性大腸癌についての調査(資料収集、情報交換、検体収集)を行った。次年度についても引き続き調査研究も平行して行い、ヒトミスマッチ修復遺伝子の機能解明と遺伝子機能診断の開発に役立てる予定である。

Research Products

• [Publications] Makio Iijima et al.: "Mutation in p53 and de-reguration of p53-related gene expression in three human cell lines immortalized with 4-nitroguinoline 1-oxide or 60Co gamma rays." Int. J. Cancer. 66. 698-702 (1996)
• [Publications] Daisaku Arita et al.: "Induction of p53-independent apoptosis associated with G2M arrest following DNA damage in human colon cancer cell lines." Jpn. J. Cancer Res.88. 39-43 (1997)
• [Publications] Chikashi Ishioka et al.: "Detection of heterozygous truncating mutations in the BRCA1 and APC genes by using a rapid screening assay in yeast." Proc. Natl. Acad. Sci.,USA. (in press). (1997)
• [Publications] Domenico Delia et al.: "Dissociation between cell cycle and apoptosis can occur in Li-Fraumeni cells heterozygous for p53 gene mutations." Oncogene. (in press). (1997)
• [Publications] Chikashi Ishioka et al.: "Oligomerization is not essential for growth suppression by p53 in p53-deficient osteo-sarcoma Saos-2 cells." Biochem. Biophys. Res. Commun.(in press). (1997)
• [Publications] Li-Qun,Jia et al.: "Screening the p53 status of human cell lines using a yeast functional assay." Mol. Carcinogenesis. (in press). (1997)
• [Publications] Winfried Edelmann et al.: "Meiotic pachytene arrest in MLH1-deficient mice." Cell. 85. 1125-1134 (1996)
• [Publications] Gerald T.Marsischky et al.: "Redundancy of Saccharomyces cerevisiae MSH3 and MSH6 in MSH2-dependent mismatch repair." Genes & Dev.10. 407-420 (1996)
• [Publications] R.Scott Hawley et al.: "Strange bedfellows in even stranger places : the role of ATM in meiotic cells,lymphocytes tumors,and its functional links to p53." Genes & Dev.10. 2383-2388 (1996)
• [Publications] John N.Weinstein,et al.: "An information-intensive approach to the molecular pharmacology of cancer." Science. 275. 343-349 (1997)