2016 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of screening method of epi-mutagens based on control of intracellular DNase I
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15K12214
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
伊吹 裕子 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (30236781)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / DNase I / 界面活性剤 / ヒストン / クロマチン構造 / 熱 / γ-H2AX |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、一定以上の長さのアルキル側鎖を有する界面活性剤が、細胞骨格アクチンからDeoxyribonuclease I (DNase I)をリリースし、核内に移行させ、DNAを切断することを見出したことから、この現象をクロマチン構造変化のスクリーニングに応用することを思いついた。評価法構築の基盤となる技術の確定のため、界面活性剤の最適濃度、種類などを、Dnase Iの細胞内分布とDNA切断の関係を含め検証した。また、研究を進めていくうちに、熱作用が界面活性剤作用と同様に、DNase Iのアクチンからのリリースに関係することが考えられたため、界面活性剤と共に熱作用によるDNA切断の関係を検討した。
Nonylphenol polyethoxylate(NPEO)をはじめとした複数の界面活性剤により、DNA切断が誘導されることが、ヒストンH2AXリン酸化（γ-H2AX)を指標に示された。界面活性剤作用によるDNA切断やDNase Iの核内移行について側鎖長依存性や濃度依存性について検討した。例えば、NPEOにおいては側鎖10~15のNPEOが高いDNA損傷性、DNase Iの遊離を引き起こすことから、クロマチン構造の評価に適していると考えられた。しかし、DNAを切断する濃度範囲が狭く、作業者による差が出てしまい、評価系を構築するのは難しいと考えられた。
一方、熱処理でも同様のDNA切断が誘導されることを明らかにした。細胞種によって最適の熱処理温度は異なるが、およそ45~48℃の熱ストレス作用後、γ-H2AXが誘導されることが示された。また、熱ストレス作用後、DNase Iが核内に移行する可能性も確認された。熱ストレスは、界面活性剤に比べ、簡便に精度高く作用できることから、以後、熱誘導によるクロマチン構造変化とDNA損傷の関係を明らかにし、実用化に向けた検討を行っていく予定である。
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