1999 Fiscal Year Annual Research Report

放射線や活性酸素が誘発する塩基置換突然変異の由来とその修復酵素の研究

Research Project

Project/Area Number	11780391
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	張秋梅京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00260604)
Keywords	放射線 / 活性酸素 / 突然変異 / 5-フォルミルウラシル / 修復酵素 / 塩基置換 / 酸化的損傷 / DNAグリコシラーゼ
Research Abstract	放射線や活性酸素によって、DNA中のチミンにはいくつかの種類のヒドロペルオキシドが生成する。ヒドロキシルラジカルがメチル基に反応して生じた5-ヒドロペルオキシドはさらに分解して、5-フォルミルウラシルと5-ヒドロキシメチルウラシルを生成する。放射線照射では、5-フォルミルウラシルの生成量はチミングリコ-ル、8-オキソグアニンより多く、5-フォルミルウラシルがチミンの主な酸化的損傷の一つであることを示している。本研究で、鋳型DNA中の5-フォルミルウラシルのin vitroDNA合成への影響について、Klenow fragment、Tth DNAポリメラーゼは鋳型鎖中の5-フォルミルウラシルによって合成停止などの阻害を受けず、その向かい側にdAMPのほかにdCMPを転入することが分かった。この性質はproof-readingの影響を受けない。このことから、細胞内においてDNA中に5-フォルミルウラシルが生じると突然変異の原因となる可能性が示唆された。さらに、5-フォルミルウラシルがin vivoにおいてどのような影響を生物にもたらすか調べた。このために、5-フォルミルウラシルを1カ所だけ含むオリゴヌクレオチドを合成し、それをシャトルベクターpSVK3に挿入した。このプラスミドを大腸菌に複製させ、その生存率をチミンの場合と比較した。さらに、その突然変異頻度と突然変異スペクトルを解析した。5-フォルミルウラシルの修復機構を解明するために。HeLa細胞からcrude extractを調整し、その分画から5-フォルミルウラシル-DNAグリコシラーゼを精製した。酵素活性を測定する基質としては5-フォルミルウラシルを含むオリゴヌクレオチドを用いた。Crude extractの調整、硫安分画、FPLCによる数種類のカラムクロマトの順で精製にほぼ成功している。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Zhang,Q.-M.,N.Ishikawa,T.Nakahara and S.Yonei: "Escherichia coil MutY protein has a guanine-DNA glycosylase that acts on 7,8-dihydro-8-oxoguanine : guanine mispair to prevent spontaneous G:C-C:G transversions"Nucleic Acids Res.. 26. 4669-4675 (1999)
[Publications] Zhang,Q.-M.,H.Sugiyama,I.Miyabe,S.Matsuda,K.Kino,I.Saito and S.Yonei: "Replication in vitro and cleavage by restriction endonuclease of 5-formyluracil- and 5-hydroxymethyluracil-containing oligonucleotides"Int.J.Radiat.Biol.. 75. 59-65 (1999)
[Publications] Takao,M.,Q.-M.Zhang,S.Yonei and A.Yasui: "Differential subcellular localization of human MutY homolog (hMYH) and the functional activity of adenine : 8-oxoguanine DNA glycosylase"Nucleic Acids Res.. 27. 3638-3644 (1999)
[Publications] 張秋梅,松本由記子,米井脩治: "大腸菌のMutM、MutYタンパクの構造と機能"放射線生物研究. 34. 303-314 (1999)
[Publications] Miyabe.I.,Q.-M.Zhang,Y.Kano and S.Yonei: "Histone-like protein HU is required for recA gene-dependent DNA repair and SOS induction pathways in UV-irradiated Escherichia coli"Int.J.Radiat.Biol.. 76. 43-49 (2000)
[Publications] Zhang,Q.-M.,A.Tachibana and S.Yonei: "Experimental Protocols for reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) (Edited by N.Taniguchi and J.M.C.Gutteridge)"Oxford University Press,London(印刷中). (2000)
[Publications] Q.-M.Zhang,Y.Matsumoto,T.Nakahara,K.Hashiguchi and S.Yonei: "Free Radicals in Chemistry,Biology and Medicine 2000 (Edited by T.Yoshikawa,J.Yamamoto,Y.Naito and S.Toyokuni)"Elsevier,Amsterdam(印刷中). (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

放射線や活性酸素が誘発する塩基置換突然変異の由来とその修復酵素の研究

Principal Investigator

張 秋梅 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00260604)

Research Products

[Publications] Zhang,Q.-M.,N.Ishikawa,T.Nakahara and S.Yonei: "Escherichia coil MutY protein has a guanine-DNA glycosylase that acts on 7,8-dihydro-8-oxoguanine : guanine mispair to prevent spontaneous G:C-C:G transversions"Nucleic Acids Res.. 26. 4669-4675 (1999)

[Publications] Zhang,Q.-M.,H.Sugiyama,I.Miyabe,S.Matsuda,K.Kino,I.Saito and S.Yonei: "Replication in vitro and cleavage by restriction endonuclease of 5-formyluracil- and 5-hydroxymethyluracil-containing oligonucleotides"Int.J.Radiat.Biol.. 75. 59-65 (1999)

[Publications] Takao,M.,Q.-M.Zhang,S.Yonei and A.Yasui: "Differential subcellular localization of human MutY homolog (hMYH) and the functional activity of adenine : 8-oxoguanine DNA glycosylase"Nucleic Acids Res.. 27. 3638-3644 (1999)

[Publications] 張秋梅,松本由記子,米井脩治: "大腸菌のMutM、MutYタンパクの構造と機能"放射線生物研究. 34. 303-314 (1999)

[Publications] Miyabe.I.,Q.-M.Zhang,Y.Kano and S.Yonei: "Histone-like protein HU is required for recA gene-dependent DNA repair and SOS induction pathways in UV-irradiated Escherichia coli"Int.J.Radiat.Biol.. 76. 43-49 (2000)

[Publications] Zhang,Q.-M.,A.Tachibana and S.Yonei: "Experimental Protocols for reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) (Edited by N.Taniguchi and J.M.C.Gutteridge)"Oxford University Press,London(印刷中). (2000)

[Publications] Q.-M.Zhang,Y.Matsumoto,T.Nakahara,K.Hashiguchi and S.Yonei: "Free Radicals in Chemistry,Biology and Medicine 2000 (Edited by T.Yoshikawa,J.Yamamoto,Y.Naito and S.Toyokuni)"Elsevier,Amsterdam(印刷中). (2000)

張秋梅京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00260604)