1998 Fiscal Year Annual Research Report
突然変異性のDNA自然損傷の認識と処理に関わる酵素群
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10151202
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山本 和生 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20093536)
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| Keywords | 活性酸素 / 8-oxodGTP / トランスバージョン変異 / mutT遺伝子 / MutTホモローグ / ribA遺伝子 / mutator |
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| Research Abstract |
グアニンの活性酸素性損傷の一つ8-oxodGTPは、DNA複製でシトシン(C)の向かいに取りまれるだけでなく、アデニン(A)の向かいにも取り込まれることが知られている。その結果、A:T→C:Gトランスバージョン変異の原因となる。活性酸素による多くの疾病に増加、がんの発生などは、8-oxodGTPに起因する突然変異も一因である。これに対して、大腸菌なとの原核生物は、mutT遺伝子を獲得して、突然変異の増えることに対処している。MutTタンパク質は8-oxodGTPを8-oxodGMP+2piと分解する酵素で、その結果、8-oxodGTPを無毒化している。人のMutTホモローグがクローニングされ、がんとの関わりが調べられている。ところで、ヒトからクローニングされたMutTホモローグの染色体上の位置は、今の所がん等の遺伝疾病とは関連していない。8-oxodGTPの強い変異原性を考えたとき、MuTをbackupするシステムが働いているのではないかという可能性が考えられる。そこで大腸菌のゲノムライブラリーをスクリーニングしたところ、mutT欠損を相補する遺伝子が取れてきた。塩基配列を求めたところ、リボフラビン合成系の酵索GTP cyclohydrolase IIをコードするribA遺伝子であることが分かった。精製したGTP cyclohydrolase IIはin vitroで、本来の基質であるGTPのほかに、8-oxodGTP及び8-oxorGTPを加水分解した。またribA欠損大腸菌は、mutT欠損と二重変異にすると、mutator活性を示した。以上の結果より、大腸菌では、MutTの他に、RibAも8-oxodGTPの代謝に関わることが明かとなった。RibAの様なbackup酵素が人などの真核生物にも存在するかどうかを今後は調べて行きたい。
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[Publications] Masahiko Kobayashi: "Potential of GTP cyclohydrolase II of Escherichia coli for hydrolyzing 8-oxo-dGTP,a mutagenic substrate for DNA synthesis." J.Biol.Chem.273. 26394-26399 (1998)
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[Publications] Altaf H.Sarker: "Cloning and Characterization of a Mouse Homologue(mNthl1)of Escherichia coli Endonuclease III." J.Mol.Biol.282. 761-774 (1998)
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[Publications] Keizo Tano: "Specificity of mutation induced in the supF gene by riboflavin mediated photosensitization in Escherichia coli." Mutation Res.印刷中. (1999)
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[Publications] Hiroaki Iyehara-Ogawa: "Cobaltous chloride-induced mutagenesis in the supF tRNA gene of Escherichia coli." Mutagenesis. 印刷中. (1999)
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[Publications] Satoshi Nakajima: "Cloning and characterization of a gene(UVR3)required for photorepair of 6-4 products in Arabidopsis thaliana." Nucleic Acids Res. 26. 638-644. (1998)
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[Publications] Fumiko Obata: "An improved system for selection of forward mutations in an Escherichia coli supF gene carried by plasmids." J.Radiat.Res.39. 263-270 (1998)
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[Publications] Norio Uematsu: "Asymmetric crossover for spontaneous formation of large deletions at the tonB-trp region of Escherichia coli K-12 cells." Mol.Gen.Genet.(印刷中). (1999)
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[Publications] Ayako Sakamoto: "The genomic organization of the Arabidopsis 6-4 photolyase gene." Plant Physiol.(印刷中). (1999)
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[Publications] 山本和生: "活性酸素によるDNAの傷とその修復。" 「健康と環境II」、池永満生他編集、株式会社へるす出版. 183-197 (1998)
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[Publications] 布柴達男: "活性酸素と自然突然変異スペクトル;細胞内でのOH・の生成にも鉄の関与する証拠" 放射線生物研究. 33. 25-46 (1998)
