2002 Fiscal Year Annual Research Report
細胞の放射線および酸化ストレス応答の分子機構と誘導遺伝子の機能に関する研究
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13480166
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
米井 脩治 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60093340)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
張 秋梅 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00260604)
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| Keywords | 放射線 / 活性酸素 / 突然変異 / 酸化的塩基損傷 / 2-ヒドロキシアデニン / DNAポリメラーゼ / Pol IV / バイパス複製 |
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| Research Abstract |
大腸菌dinB遺伝子は、最初突然変異を誘発する遺伝子として発見された。近年、原核生物および真核生物にこおいて、新種のDNAポリメラーゼが複数発見されてきているが、この遺伝子がコードするDinBタンパク質もDNAポリメラーゼ活性を有することがわかり、DNAポリメラーゼIV(Pol IV)と呼ばれるようになった。Pol IV-はDNA polymerase Y-familyに属するタンパク質であり、損傷の存在しない部位に突然変異を誘発するだけでなく、ベンゾピレン-グアニン複合体などの損傷をバイパスする活性も有することが報告されている。そこで我々は、他の損傷、特に放射線や活性酸素によりDNA中に生じる酸化損傷塩基に対しPol IVがどのような活性を示すかを調べることにした。まず、我々は組換えPol IVタンパク質をアフィニティークロマトグラフィーにより精製し、酸化損傷塩基を特定部位に含む合成オリゴヌクレオチドと反応させ、どのような伸長反応を起こすかをin vitroで調べた。その結果、Pol IVはアデニンの酸化損傷体の一つである2-ヒドロキシアデニン(2-ohA)の相手鎖に誤ってシトシンを挿入する活性を高く示した。2-ohはDNA複製時に高い突然変異性を示すことから最近生物学的に重要な酸化的損傷として注目されており、大腸菌のDNAポリメラーゼIIIは2-ohAの向かいにグアニンを取り込むことが明らかになっている。今回の結果より、Pol IVもその変異原性を高めるのに他のポリメラーゼとはまた違う形で関与していることが示唆される。また、dinB遺伝子を過剰産生させたところ、A : TからG : Cへのトランスバージョンの頻度が増大した。この事実は、細胞内においても2-ohAの相手側の新生鎖にシトシンが挿入されたことを意味している。
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[Publications] Q.-M.Zhang, S.Yonei: "Escherichia coli Nth and human hNTH1 DNA glycosylases are involved in removal of 8-oxoguanine from 8-oxoguanine/guanine mispairs in DNA"Nucleic Acids Research. 29. 1975-1981 (2002)
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[Publications] Q.-M.Zhang, S.Yonei: "Characterization of 2-hydroxyadenine DNA glycosylase activity of Escherichia coli MutY protein"International Journal of Radiation Biology. 78. 585-592 (2002)
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[Publications] Miyabe, I., Q.-M.Zhang, S.Yonei: "Identification of 5-formyluracil DNA glycosylase activity of human hNTH1 protein"Nucleic Acids Research. 30. 3443-3448 (2002)
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[Publications] Takao, M., Q.-M.Zhang, S.Yonei: "Mammalian Nei1 is a novel DNA glycosylase for backup repair of oxidative damage in Nth1-mice"Journal of Biological Chemistry. 277. 42205-42213 (2002)
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[Publications] Hori, M., S.Yonei, Q.-M.Zhang: "Identification of high excision capacity for 5-hydroxymethyluracil mispaired with guanine in DNA of Escherichia coli MutM, Nei and Nth DNA glycosylases"Nucleic Acids Research. 31. 1191-1196 (2003)
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[Publications] Zhang, Q.-M., S.Yonei: "Ntg1 and Ntg2 proteins as a 5-formyluracil-DNA glycosylase/AP lyase in Saccharomyces cerevisiae"International Journal of Radiation Biology. (印刷中). (2003)
