Molecular mechanism of acrylamide-induced mutagenesis via translesion synthesis

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K12348
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 63030:Chemical substance influence on environment-related
• Research Institution: National Institute of Health Sciences
• Principal Investigator: Akagi Jun-ichi 国立医薬品食品衛生研究所, 病理部, 主任研究官 (60512556)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横井 雅幸 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 准教授 (00322701)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アクリルアミド / グリシドアミド / 損傷乗り越えDNA合成 / 突然変異 / 遺伝毒性

Outline of Final Research Achievements

We generated knockout cells for Polη, Polι, Polκ, and REV1 to identify the DNA polymerases that contribute to acrylamide-induced mutations in human cells. The site-specific mutation assay using the stable analogue of N7-dG adduct of glycidamide (GA7dG), the active metabolite of acrylamide revealed that Polκ and REV1 partially contribute to the GA7dG-induced mutations via translesion DNA synthesis, which induce G:C > A:T and G:C > C:G point mutations at the lesion.

Free Research Field

分子細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アクリルアミドは食品の加熱調理により非意図的に生成する遺伝毒性発がん性物質である。本研究ではアクリルアミド曝露により生じる主要なDNA損傷であるGA7dGによる点突然変異に、損傷乗り越え型DNAポリメラーゼであるPolκおよびREV1が直接寄与することを見出した。これらの知見はアクリルアミドによる突然変異誘発のメカニズムに新たな知見を与えるものであり、食品中の変異原に起因する継続的な変異負荷の理解に有用であると考えられる。