DNase IおよびDNase IIのアポトーシスへの関与機構の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12307011
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 岸 紘一郎 群馬大学, 医学部, 教授 (30169841)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹下 治男 群馬大学, 医学部, 講師 (90292599) ; 安田 年博 群馬大学, 医学部, 助教授 (80175645)
• Keywords: アポトーシス / deoxyribonuclease I / ツメガエル / 膵臓 / cDNA cloning / 分子進化 / 両生類

Research Abstract

アポトーシスにおいて観察されるクロマチンDNA断片化の分子機構解明は現代生物学の大きな研究課題となっている。この断片化に関与すると想定されるエンドヌクレアーゼの一つとしてDNase IおよびDNase IIが注目されてきた。本研究では、DNase IおよびDNase IIのアポトーシスへの関与機構を分子レベルで解明することを主な目的とした。
本年度は、発生過程におけるアポトーシスへのDNase Iの関与機構について精査するため、ツメガエルDNase Iに関する解析を行った。ツメガエル膵臓から精製したDNase Iは分子量36kD、等電点4.0を示し、これまでに精製された脊椎動物酵素に比べ若干大きな分子量を有した。また、酵素活性は2価金属イオン要求性であったが、最適pHは7-8であり、他に比して若干アルカリ側にシフトしていた。そこで、このような生化学的性状の相違を分子レベルで解明するため、ツメガエルDNase I cDNAのクローニングを行った。cDNAの全長は1200bpであり、1053bpのopen reading frameには19アミノ酸残基のsignal peptideおよび331アミノ酸残基のmature enzyme部分がコードされていた。これまでに報告されているすべての脊椎動物DNase Iは258-262アミノ酸残基から構成されているが、ツメガエルDNase IのC末端にはCys-richな70アミノ酸残基の延長領域が見られた。さらにツメガエルDNase Iには他の脊椎動物DNase Iにおける204と205残基の間に新たにSer残基が挿入され、これによって構造の不安定性が惹起されていた。上記のようにツメガエルDNase Iは他の脊椎動物DNase Iとは構造上にも大きな相違が認められ、分子進化においてツメガエルは脊椎動物DNase Iに対して特異な位置にあるものと考えられた。現在、他の無尾ならびに有尾両生類由来のDNase Iについて解析を継続している。

Research Products

• [Publications] Toshihiro Yasuda: "Molecular cloning of cDNA encoding Xenopus laevis deoxyribonuclease I"DNA Sequence. 11(3/4). 247-255 (2000)
• [Publications] Tamiko Nakajima: "Rapid purification of human DNase I using mouse monoclonal anti-DNase I antibodies and characterization of the antibodies"Experimental and Clinical Immunogenetics. 17(2). 71-76 (2000)
• [Publications] Reiko Iida: "Age-related changes of gene expression in mouse kidney fluorescence differential display-PCR analysis"Mechanisms of Aging and Development. 113(2). 133-142 (2000)
• [Publications] Toshihiro Yasuda: "The molecular basis for genetic polymorphism of human deoxyribonuclease II (DNase II)"FEBS Letters. 467(1/2). 231-234 (2000)
• [Publications] Haruo Takeshita: "Mammalian deoxyribonuclease I are classified into three types"Biochemical and Biophysical Research Communications. 269(2). 481-484 (2000)
• [Publications] Souichi Tsutsumi: "Association of DNase I phenotype 2 with colorectal carcinoma risk in a Japanese population"Cancer Letters. 159(1). 109-112 (2000)
• [Publications] Haruo Takeshita: "Geographical north-south decline in DNase I allele 2 in Japanese populations"Human Biology. 73(1). 129-134 (2000)
• [Publications] Haruo Takeshita: "Japanese population data for two STR loci, HumTPO and HumLPL"Legal Medicine. 2(2). 64-67 (2000)
• [Publications] Haruo Takeshita: "Postmortem absorption of dichloromethane : a case study and animal experiments"International Journal of Legal Medicine. 114(1/2). 96-100 (2000)
• [Publications] Toshihiro Yasuda: "Activity staining for detection of ribonulceases by means of the dried agarose film overlay method after electrophoresis"Methods in Enzymology. (in press). (2001)
• [Publications] Haruo Takeshita: "A death resulting from inadvertent intravenous infusion of exteral feed"International Journal of Legal Medicine. (in press). (2001)
• [Publications] Koichiro Kishi: "DNase I : structure, function, and use in medicine and forensic science"Legal Medicine. (in press). (2001)
• [Publications] 竹下治男: "DNAS1^*6遺伝子のつくる酵素の寿命は短い"DNA多型. 8巻. 207-210 (2000)
• [Publications] 飯田礼子: "年齢依存性発現を示すマウス腎の新規遺伝子検索"DNA多型. 8巻. 123-126 (2000)
• [Publications] 竹下治男: "STR座位HumTPOとHumLPL:日本人7集団のデーターについて"DNA多型. Vol.9(印刷中). (2000)
• [Publications] 飯田礼子: "マウス腎の年齢依存性発現遺伝子"DNA多型. Vol.9(印刷中). (2000)