出芽酵母を使った化学物質のＤＮＡ変異原性試験系の開発

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23659132
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 増本 博司 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 講師 (80423151)
• Keywords: 化学物質 / DNA変異原性 / バイオアッセイ / 真核生物

Research Abstract

微生物を利用したDNA変異原性アッセイの真核生物版の作成を研究目的とした本研究では、当初の計画通りバイオアッセイ用の出芽酵母株を作成した。化学物質の細胞外への排出能を司るABC transporterおよび細胞膜の構成成分を破壊した酵母細胞は化学物質の細胞内滞留が起こりやすく、致死性を示す化学物質に対して野生株よりも強い細胞毒性を示す。また化学物質の露曝よって細胞内の染色体欠損が起こった場合、細胞コロニーの色が白色から赤色に変化することでゲノムの不安定性を簡単に検出できるようにした。
作製した酵母株をDNA損傷剤であるヒドロキシ尿素やメチルメタンサルフェイトに露曝すると、酵母のコロニー色が赤色を示した。また研究の目的である真核生物特異的にDNA変異原性を引き起こす化学物質として、真核生物特有のクロマチンの構造に影響を与え、間接的にDNA損傷を与えるニコチンアミドを使用し、作成した酵母株で、ニコチンアミドによるDNA変異原性が起こることを確認した。
しかしながら作製した酵母株はDNA損傷剤ヒドロキシ尿素などの感受性に関してゲノムの不安定性を示す表現系が出にくい： DNA損傷剤の中にはDNA損傷が起こっているにも関わらずDNA変異原性表現系がでない、あるいは赤色コロニーの発現頻度が非常に低い、高濃度の化学物質の露曝は細胞死を引き起こしコロニーそのものの出現頻度が非常に低い、といった問題を抱えた。
今回作製した酵母株を作ったDNA変異原性テストは従来の微生物を利用したアッセイ法(Ames testなど)に比べその利便性等にいて第一選択とはならず、使用する化学物質が真核生物特異的にDNA変異原性を示すか補完的に確認するアッセイ法となった。