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哺乳動物細胞内dNTPプールの不均衡によるDNA損傷と細胞死の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 05807206
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 生物系薬学
研究機関岡山大学

研究代表者

綿矢 有佑  岡山大学, 薬学部, 教授 (90127598)

研究分担者 根岸 和雄  岡山大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (70116490)
早津 彦哉  岡山大学, 薬学部, 教授 (10012593)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1994年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1993年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード細胞死 / エンドヌクレアーゼ / DNA損傷 / DNA二本鎖切断 / アポトーシス / 5-フルオロデオキシウリジン / dNTPプール / 不均衡 / DNA二本切断 / 分子機構 / 制がん剤
研究概要

哺乳動物内デオキシリボヌクレオシド三リン酸(dNTP)プールに不均衡を生じさせる事により、DNAの二本鎖を切断するendonucledseの誘導とDNAの断片化、及びそれに伴う細胞死が引き起こされることを観察した。この分子機構を解明するため、細胞死の直接の原因であると考えられるDNA二本鎖切断酵素を精製し、その性質を調べた。マウス乳癌由来FM3A細胞に5-fludrodeoxyvridine(FUdR)を作用させ細胞内dNTPプールの不均衡を誘導した。この細胞を集め超音波破砕した後、超遠心して上清を分画し、DNA二本鎖切断酵素を精製した。この酵素活性をDNAを含むSDS-PAGEにより検討した結果、分子量は約40KDaであった。この酵素は二価金属イオンを要求せず、酵素活性の至適pHは6〜6.5であった。この酵素はZ_n^<2+>によりいちぢるしく活性が阻害された。一方、FUdRを作用させることにより細胞の核内にDNA二本鎖切断酵素を誘導させたのち、その核を単離しbuffer中でインキュベーションすると、EDTA存在下でヌクレオソーム単位のDNA断片を生じた。この断片化はCa^<2+>及びMg^<2+>によって促進されず、むしろ抑制された。また、精製したDNA二本鎖切断酵素を単離核に作用させると、dNTPプール不均衡による細胞死の場合と同様な又クレオソニーム単位のDNA断片が検出された。このDNA断片の5^1末端はリン酸基であった。このDNA二本鎖切断酵素は、一般的にアポトーシスと言われる細胞死に関係する酵素であると思われる。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] Y.Wataya: "Molecular Mechanism of Cell Death Induced by dNTP Pool Imbalance" Nucleic Acids Symposium Series. 29. 109-110 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Wataya: "Induction of c-fos,c-jun and c-mic Protooncogenes by Treatment with Trp-P-2" Mammalian Mutagenicity Study Group Communications. 7. 1-2 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.W.Eckstein: "Mechanism-Based Inhibition of Thymidylatr Synthase by 5-Trifluoromethy1-2′-deoxyuridinr-5′-monophosphate" Biochemistry. 33. 15086-15094 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takatori: "Rapid,Stepwise Substitution of Fluorines in 5-Trifluoromethy1-2′-deoxyuridine by Bisulfite" Nucleoside Nucleotide. 13. 2105-2111 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Igaki: "Molecular Mechanism of DNA Strand Breaks and Cell Death Induced by 5-Fluorodeoxyuridine" Nuclerc Acids Symposium Series. 31. 91-92 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takatori: "Reacrion of 5-Trifluoromethy1-2′-deoxyuridine by Bisulfite" Nucleic Acids symposium Series. 31. 37-38 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hirota: "Differing Mechanisms of Inhibition of DNA Synthesis by(E)-S-(2-Bromoviny)-2′-deoxyuridine in Cells transfected with Gene for Thymidine Kinese of Herpes Simplex Virus Type 1 and Cells Infected with the Virus" Nucleosides Nucleotides. (発売予定).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 綿矢有佑: "制がん性ヌクレオシドによる細胞内DNA損傷の解析" 薬学研究奨励財団-研究成果報告-. 10. 197-207 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Wataya, H-S.Hwang, T.Nakazawa, k.Takahashi, M.Otani, and T.Igaki: ""Molecular Mechanism of Cell Death Induced by dNTP Pool Imbalance"." Nucleic Acids Symposium Series. 29. 109-110 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Wataya, K.Takahashi1, T.Kakutani, K.Tanaka, and M.Nakamura: ""Induction of c-fos, c-jun and c-mic protooncogenes by treatment with Trp-P-2"." Mammalian Mutagenicity Study Group Communications. 7. 1-2 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.W.Eckstein, P.G.Foster, J.Fine-Moore, Y.Wataya, and D.V.Santi: ""Mechanism-Based Inhibition of Thymidylate Synthase by 5- Trifluoromethyl-2'-deoxyruidine-5'-monophosphate"." Biochemistry. 33. 15086-15094 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takatori, A.Matsuda, J.Yamashita, and Y.Wataya: ""Rapid, Stepwise Substitution of Fluorines in 5-Trifluoromethy1-2'-deoxyuridine by Bisulfite"." Nucleoside Nucleotide. 13. 2105-2111 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Igaki, H.-S.Hwang, T.Nakazawa, O.Masui and Y.Wataya: ""Molecular Mechanism of DNA Strand Breaks and Cell Death Induced by 5-Fluorodeoxyuridine"." Nucleic Acids Symposium Series. 31. 91-92 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takatori, A.Matsuda, J.Yamashita, H.Hayatsu, and Y.Wataya: ""Reacrion of 5-Trifluoromethy1-2'-deoxyuridine with Biswfite"." Nucleic Acids symposium Series. 31. 37-38 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hirota, Y.Arao, A.Matsumoto, S.Nii, and Y.Wataya: ""Differing Mechanisms of Inhibition of DNA Synthesis by (E) -S- (2-Bromovinyl) -2'-deoxyuridine in Cells transfected with Gene for Thymidine Kinese of Herpes Simplex Virus Type 1 and Cells Infected with the Virus"." Nucleosides Nucleotides. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.WATAYA: "Molecular Mechanism of Cell Death Induced by dNTP Pool Imbalance" Nucleic Acids Symposium Series. 29. 109-110 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.WATAYA: "Induction of c-fos,c-jun and c-mic Protooncogenesby treatment with Trp-P-2" Mammalian Mutagenicity Study Group Communication. 7. 1-2 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 綿矢有佑: "制がん性ヌクレオシドによる細胞内DNA損傷の解析" 薬学研究奨励財団-研究成果報告. 10. 197-207 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Igaki: "Molecular Mechanism of DNA Strand Breaks and Cell Death Induced by 5-FUdR" Nucleic Acids Symposium Series. 31. 19-92 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takatori: "Rapid,Stepwise Substitution of Fluorines in 5-Trifluoromethyl-2'-deoxyuridine by bisulfite" Nucleosides,Nucleotides. 13. 2105-2111 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] J.W.Eckstein: "Mechanism-Based Inhibitor of Thymiclylate Synthase by 5-(Trifluoromethyl)-2'-deoxyuridine 5'-Monophosphate" Biochemistry. 33. 15086-15094 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.WATAYA: "Molecular Mechanism of Cell Death Induced by dNTP Pool Imbalance." Nucleic Acids Symposium Series. 29. 109-110 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Satake: "An Unusual Effect of 5-Trifluoromethylvracil in DNA on Human DNA Polymerase α-catalyzed chain Elongation in vitro." Nucleic Acids Res.(in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Wataya: "Induction of c-fos,c-jun and c-mic Protooncogenes by freatment with Trp-P-2" Mammalian Mutagenicity Study Group Communications. 7. 1-2 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 綿矢有佑: "制がん制ヌクレオシドによる細胞内DNA損傷の解析" 薬学研究奨励財団-研究成果報告. 10 (印刷中). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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