2021 Fiscal Year Research-status Report
Estimation of UV toxicity for the genome of skin with defective melanin synthesis and the elucidation of its mechanism
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20K12158
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
池畑 広伸 東北大学, 医学系研究科, 講師 (90250737)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | メラニン / 紫外線 / 皮膚 / ゲノム毒性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
皮膚表皮に存在するメラニン色素は強力な環境ゲノム毒性因子である紫外線から皮膚を防護しているが、メラニン合成異常が逆に紫外線毒性を増強する場合もあると考えられている。本研究ではまずメラニンの皮膚ゲノムに対する防護機能や毒性機構を生体皮膚で直接解析できる解析系をマウスで開発する。開発した系で誘発突然変異頻度を指標に正常メラニンの防護能を定量的に明らかにする。その上でメラニン合成異常の紫外線皮膚ゲノム毒性に対する影響を評価し、介在するゲノム毒性機構を解明する。本年度は表皮にメラノサイトの常在するK14-SCFマウスと突然変異解析用に大腸菌lacZ遺伝子をレポーターとして有するトランスジェニックマウス（Mutaマウス）、更にメラニン合成異常のあるMc1r欠損マウス（e/e）またはOca2欠損マウス（p/p）を交配し、皮膚表皮にメラニン合成異常を有するメラノサイトが常在する突然変異解析用マウス（遺伝子型a/a B/B C/C e/e P/Pまたはa/a B/B C/C E/E p/p）を作出した。更に作出したメラニン合成異常マウスで紫外線に対する正常メラニンの皮膚ゲノム防護能の定量的評価に着手した。実際にはマウス皮膚の背中を除毛し、3日後麻酔下で紫外線UVBを照射した。4週間後に照射部皮膚を採取し、表皮・真皮それぞれで誘発された突然変異をそれぞれの組織のゲノムDNAから回収したlacZトランスジーンでモニターした。現在のところ、メラニン合成の正常なマウス（a/a B/B C/C E/E P/P）に比べメラニン合成異常マウスに突然変異誘発について表皮・真皮両組織ともに、大きな差異は認められず、異常メラニンにも同様の紫外線ゲノム毒性の抑制効果を認めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
交配過程で混入した変異lacZトランスジーンの排除も完了し、当初予定より遅れはあるものの、研究内容は予定どおり進んでいる。しかし対照群としてメラニン合成を完全に欠損したメラノサイト表皮常在性マウス（a/a B/B c/c E/E P/P）の必要性が生じ、その作出にも取り組んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
メラニン合成系に異常のある遺伝子を導入したマウスで紫外線により誘発された突然変異を解析しメラニン合成異常が紫外線ゲノム毒性に影響するか解明する。
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| Causes of Carryover |
マウス交配の遅れに伴い実験遂行が遅れ次年度使用額が生じていたが、当初予定していた実験と対照群マウスの作出に伴う実験を遂行するために使用する計画である。
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