2011 Fiscal Year Annual Research Report
個体内における電離放射線誘発突然変異成立過程の解明
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21221003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
三谷 啓志 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70181922)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野田 朝男 (財)放射線影響研究所, 遺伝学部, 副部長 (40294227)
藤原 智子 (石川 智子) 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70402922)
高野 吉郎 東京医科歯科大学, 大学院・医科歯学総合研究科, 教授 (90126425)
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| Keywords | 放射線 / 突然変異 / メダカ / マウス / 細胞死 / DNA修復 |
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| Research Abstract |
本研究では、モデル生物としてメダカとマウスで放射線に対する生体防護システムの統合的知見を得ることを目指して以下の成果を得た。
1)放射線誘発突然変異細胞を可視化測定するモデルマウスの作製(分担 野田朝男)
復帰型の突然変異検出システムHPRT-partial-duplicate-GFP(HPRTdupGFP)mouseを作製した。このノックインマウスにおいては、全身の組織細胞で復帰突然変異を検出測定できることを確認した。
放射線応答を可視化測定するメダカモデルの作製(分担三谷啓志)
NBS1、53BP1はDNA2本鎖切断修復因子として知られ、損傷部位へと集積し、修復後にDNAから解離することが知られている。NBS1と53BP1とGFPとの融合蛋白質発現コンストラクトを作製し、安定発現培養細胞株を作製した。これらで放射線誘発foci数の定量が可能であることを確認した。
3)メダカp53突然変異体組織細胞の放射線応答(分担 三谷啓志、藤原(石川智子)
p53-/-胚由来細胞のDSB修復は、p53欠損細胞にDSB修復の遅延が見られたが、コロニー形成法では放射線抵抗性を示した。野生型メダカ細胞に哺乳類p53阻害剤であるPifithrin-αを処理したところp53-/-細胞と同様な表現型が観察された。p53の機能欠損が哺乳類生殖細胞分化の異常を顕在化させるという報告があったが、魚類では放射線が雄性生殖細胞の性転換を増加させ、p53依存性、非依存性の2種類のアポトーシス経路で排除される知見を得た。
4)放射線応答のモデル組織としてのメダカ咽頭歯(分担 高野吉郎)
咽頭歯胚では、細胞交代に伴うと思われるアポトーシスが恒常的に観察されるが5Gy照射ではアポトーシスは誘導されなかった。しかし照射後1日で咽頭歯の数がほぼ半数に減少しており、放射線高感受性組織であることが判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
メダカ個体を用いた突然変異検出系の作製が難航しているが、その他の部分は予定通りにすすんでいる。
メダカp53変異体における放射線が誘発する精巣卵と咽頭歯原性上皮のp53非依存性の炎症誘発については、予想されていなかった興味深い現象が発見されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後以下の計画実施を予定している
1)修復応答を可視化する系として培養細胞で成功したGFP融合DNA修復蛋白質を研究室で開発したHSPプロモータで制御するコンストラクトを導入したメダカを作製中であり、今後F2のスクリーニングを行い系統化する。
2)現在マウスで成功している復帰型の突然変異(reversion)が生じると細胞が光る系をメダカ培養細胞レベルで検討する準備を進めている。
3)現在p53変異体と比較するDNAPK、NBS変異体の同定が進められているのでこれらを近交系統バックグランドに導入し系統化することを早期にすすめる。
4)突然変異細胞や死細胞、精巣卵の評価については、従来の解析方法では定量性再現性に限界がある。3D解析を含めたイメージング手法による定量化を進めている。今後、イメージング手法に長けた研究者と連携してより高度な解析方法を導入することを目指す予定である。
5)咽頭歯の放射線影響は、他の組織からの知見とは大きく異なっていた。「比較低線量域でも上皮の炎症反応が生じて結果的に咽頭歯の形成に影響が見られている。」と考えたときにどのような過程を経るのか照射条件の詳細な検討と炎症部位からの回復過程を観察する。
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Research Products
(12 results)
