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2006 Fiscal Year Annual Research Report

遺伝毒性物質の閾値形成におけるトランスリージョンDNA合成の役割に関する研究

Research Project

Project/Area Number 18201010
Research InstitutionNational Institute of Health Sciences

Principal Investigator

能美 健彦  国立医薬品食品衛生研究所, 変異遺伝部, 室長 (30150890)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 増村 健一  国立医薬品食品衛生研究所, 変異遺伝部, 主任研究官 (40291116)
Keywords遺伝毒性の閾値 / 有害化学物質 / 遺伝子 / 環境 / 癌
Research Abstract

近年、損傷DNAを鋳型として複製することのできる新規なDNAポリメラーゼが見出され、損傷を乗り越えるDNA合成(トランスリージョンDNA合成、以下TLSと略)に関与することからTLS型DNAポリメラーゼと呼ばれている。TLS型DNAポリメラーゼは主に遺伝毒性の回避に関与し、その欠損細胞は遺伝毒性物質に高い感受性を示すことが予想される。本研究では、TLS型DNAポリメラーゼの一つであるDNAポリメラーゼκ(以下Polkと略)の機能解析を行い、低濃度での毒性を高感度に検出するマウス個体とヒト細胞の遺伝毒性検出系を確立する。
初年度は(1)ヒトPolkの生化学的機能解析と(2)Polkの活性中心部に変異を導入したノックインマウス(ヘテロ)の作製を行った。
(1)ヒトPolkはbenzo[a]pyrene diolepoxide(以下BPDEと略)が付加した鋳型/プライマーDNAに強く結合した。ヒトPolkの大腸菌ホモローグであるDinBについては、13番目のphenylalanineがBPDEのTLSに重要な役割をはたしていると報告されている。そこでPolkの対応するアミノ酸(Y112)を他のアミノ酸に変え、BPDE oligonucleotideに対する結合を測定した。だが変異体は野生型と同様に強い結合を示し、鋳型鎖上のBPDEを乗り越えるTLS活性も野生型より高い値を示した。以上の結果から、大腸菌DinBとは異なり、ヒトPolkではY112以外のアミノ酸がBPDEとの相互作用に関与しているものと結論した。
(2)Polkの活性中心部に存在する198番目のaspartic acidと199番目のglutamic acidをalanineに置換するターゲティングベクターを作製し、これをC57BL/6マウスのES細胞にトランスフェクションして、染色体上の当該部位に目的の変異を持つクローンを得た。これをマウス受精卵へ導入し、キメラマウスを作製した。野生型マウスと交配させ仔の遺伝子型を解析し、導入した変異をヘテロに持つマウス個体を確認した。

  • Research Products

    (21 results)

All 2007 2006 Other

All Journal Article (21 results)

  • [Journal Article] Replication of 2-hydroxyadenine-containing DNA substrates and recognition by human MutSα2007

    • Author(s)
      F.Barone et al.
    • Journal Title

      DNA Repair 6

      Pages: 356-366

  • [Journal Article] Biochemical evidence of a physical interaction between Sulfolobus solfataricus B-family and Y-family DNA polymerases2007

    • Author(s)
      M.De Felice et al.
    • Journal Title

      Extremophiles 11

      Pages: 277-282

  • [Journal Article] New insight into intrachromosomal deletions induced by chrysotile in gpt delta transgenic2007

    • Author(s)
      A.Xu et al.
    • Journal Title

      Environ. Health Perspective 115

      Pages: 87-92

  • [Journal Article] Combined genotoxic effects of radiation and a tobacco-specific nitrosamine in the lung of gpt delta transgenic mice2007

    • Author(s)
      M.Ikeda et al.
    • Journal Title

      Mutat. Res. 626

      Pages: 15-25

  • [Journal Article] Lack of in vivo mutagenicity and oxidative DNA damage by flumequine in the livers of gpt delta mice2007

    • Author(s)
      Y.Kuroiwa et al.
    • Journal Title

      Arch. Toxicol. 81

      Pages: 63-69

  • [Journal Article] Report of the IWGT working group on strategies and interpretation of regulatory in vivo tests I. Increases in micronucleated bone marrow cells in rodents that do not indicate genotoxic hazards2007

    • Author(s)
      D.Tweats et al.
    • Journal Title

      Mutat. Res. 627

      Pages: 78-91

  • [Journal Article] Report of the IWGT working group on strategy/interpretation for regulatory in vivo tests II. Identification of in vivo-only positive compounds in the bone marrow micronucleus test2007

    • Author(s)
      D.Tweats et al.
    • Journal Title

      Mutat. Res. 627

      Pages: 92-105

  • [Journal Article] in vivo mutagenicity and initiation following oxidative DNA lesion in the kidneys of rats given potassium bromate2006

    • Author(s)
      T.Uemura et al.
    • Journal Title

      Cancer Sci. 97

      Pages: 829-835

  • [Journal Article] Environmental stress and lesion-bypass DNA polymerases2006

    • Author(s)
      T.Nohmi
    • Journal Title

      Ann. Rev. Microbiol. 60

      Pages: 231-253

  • [Journal Article] A newly established GDL1 cell line from gpt delta well reflects the in vivo mutation spectra induced by mitomycin C2006

    • Author(s)
      T.Takeiri et al.
    • Journal Title

      Mutat. Res. 609

      Pages: 102-115

  • [Journal Article] Deletion and single nucleotide substitution at G : C in the kidney of gpt delta transgenic mice after ferric nitrilotriacetate treatment2006

    • Author(s)
      L.Jiang
    • Journal Title

      Cancer Sci. 97

      Pages: 1159-1167

  • [Journal Article] Chemopreventive effects of nobiletin against genotoxicity induced by 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK) in the lung of gpt delta transgenic mice2006

    • Author(s)
      M.Ikeda et al.
    • Journal Title

      Genes and Environ. 28

      Pages: 84-91

  • [Journal Article] Involvement of Y-family DNA polymerases in mutagenesis caused by oxidized nucleotides in Escherichia coli2006

    • Author(s)
      M.Yamada et al.
    • Journal Title

      J. Bacteriol. 188

      Pages: 4992-4995

  • [Journal Article] IL-10 deficiency leads to somatic mutations in a model of IBD2006

    • Author(s)
      Y.Sato et al.
    • Journal Title

      Carcinogenesis 27

      Pages: 1068-1073

  • [Journal Article] Inhibitory effects of caraway (Carum carvi L.) and its component on N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine-induced mutagenicity2006

    • Author(s)
      M.Mazaki et al.
    • Journal Title

      J. Med. Invest. 53

      Pages: 123-133

  • [Journal Article] in vivo mutagenesis in the lungs of gpt-delta transgenic mice treated intratracheally with 1,6-dinitropyrene2006

    • Author(s)
      A.H.Hashimoto et al.
    • Journal Title

      Environ. Mol. Mutagen. 47

      Pages: 277-283

  • [Journal Article] Development of a bacterial hyper-sensitive tester strain for specific detection of the genotoxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons2006

    • Author(s)
      M.Yamada et al.
    • Journal Title

      Genes and Environ. 28

      Pages: 23-30

  • [Journal Article] Specificity of replicative and SOS-inducible DNA polymerases in frameshift mutagenesis : Mutability of Salmonella typhimurium strains overexpressing SOS-inducible DNA polymerases to 30 chemical mutagens2006

    • Author(s)
      K.Matsui et al.
    • Journal Title

      DNA Repair 5

      Pages: 465-478

  • [Journal Article] Visualization of the interaction between archaeal DNA polymerase and uracil-containing DNA by atomic force microscopy2006

    • Author(s)
      Y.Asami et al.
    • Journal Title

      Genes to Cells 11

      Pages: 3-11

  • [Journal Article] MX, a by-product of water chlorination, lacks in vivo genotoxicity in gpt delta mice but inhibits gap junctional intercellular communication in rat WB cells2006

    • Author(s)
      A.Nishikawa et al.
    • Journal Title

      Environ. Mol. Mutagen. 47

      Pages: 48-55

  • [Journal Article] Efficient and erroneous incorporation of oxidized DNA precursors by human DNA polymerase η

    • Author(s)
      M.Shimizu et al.
    • Journal Title

      Biochemistry (印刷中)

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Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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