突然変異誘発にかかわる遺伝子の欠損細胞樹立とそれを用いた突然変異機構の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680542
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 八木 孝司 大阪府立大学, 先端科学研究所, 教授 (80182301)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武田 俊一 京都大学, 医学研究科, 教授 (60188191)
• Keywords: 突然変異 / DNA損傷 / DNAポリメラーゼ / DNA付加体

Research Abstract

最近、突然変異誘発にかかわるDNAポリメラーゼζとηが見いだされた。突然変異誘発に対するそれらの遺伝子の役割、損傷の種類と各ポリメラーゼとの対応を明らかにすることが本研究の第一の目的である。さらに種々の変異原によるDNA損傷がそれらのポリメラーゼの働きでどのような突然変異となるかを調べることが第二の目的である。
導入遺伝子と内在遺伝子との間で高頻度に相同組換えを起こすことが知られるニワトリDT40細胞を用いて、内在のDNAポリメラーゼζ遺伝子(Rev3)をノックアウトさせることを目的に、ニワトリRev3遺伝子を単離した。また突然変異アッセイのためのhprt(+/-)ヘテロ接合体株を樹立した。現在Rev3ノックアウト細胞を作成中である。
紫外線によってヒト細胞に生じる突然変異はG:C→A:Tトランジションが主であること、紫外線によって生じる(6-4)光生成物とシクロブタンピリミジンダイマー(CPD)が突然変異誘発に寄与する割合が等しいことを、(6-4)光回復酵素とCPD光回復酵素および紫外線照射したシャトルベクターを用いて明らかにした。
ベンゼンの代謝産物であるパラベンゾキノンとムコンアルデヒドはどちらもG:C塩基対に突然変異を起こしやすく、とりわけG:C→A:T,T:A塩基置換を多く起こすことがわかった。また、もう1つの代謝産物であるハイドロキノンはNADH、銅イオン存在下で欠失突然変異を起こしやすいことがわかった。そのような条件下では発生したヒドロキシラジカルがDNA損傷を起こし、それがDNA鎖切断へとつながるものと推測された。DNAポリメラーゼζとηのこれら変異への関わりをIn vitroアッセイによって明確にすることが次年度の課題である。

Research Products

• [Publications] 八木孝司: "DT40細胞株で致死的変異を導入したコンディショナルミュータントをつくる"実験医学. 18. 67-73 (2000)
• [Publications] OTOSHI Eriko: "Respective roles of cyclobutane pyrimidine dimers,(6-4) photoproducts and minor photoproducts in UV mutagenesis of repair deficient xeroderma pigmentose A cells."Cancer Research. 60. 1729-1735 (2000)
• [Publications] KAWANISHI Masanobu: "Postlabelling analysis of DNA adducts formed in human hepatoma cells treated with 3-nitrobenzanthrone."Mutation Research. 470. 133-139 (2000)
• [Publications] NAKAYAMA Aki: "Comparison of the mutations induced by p-benzoquinone, a benzene metabolite, in human and mouse cells."Mutation Research. 470. 147-153 (2000)