DNAミスマッチ修復機構に関する共同研究 -出芽酵母を用いたDNAミスマッチ修復遺伝子の機能解析-

• 研究課題/領域番号: 08044234
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 石岡 千加史 東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (60241577)
• 研究分担者: FRIEND Steph フレッドハッチンソンがん研究センター, シアトルプロジェクト, 代表 ; KOLODNER Ric カリフォルニア大学, サンディエゴ校・医学部・ルードウィッヒがん研究所, 教授 ; 柴田 浩行 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (50260071) ; 金丸 龍之介 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (70152783)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円); 1997年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 1996年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: ミスマッチ修復 / hMLH1 / 出芽酵母 / 機能診断 / 遺伝性大腸癌 / 遺伝子診断 / 遺伝子機能

研究概要

(1)ヒトミスマッチ修復遺伝子発現ベクター系を開発し野生型およびミスマッチ修復欠失型出芽酵母に導入した。ヒトミスマッチ修復遺伝子hMLH1の発現は、野生型酵母のミスマッチ修復能を障害することが判明した("dominat mutator effect")。MLH1欠損酵母に過剰発現したところ、ミスマッチ修復能は部分的に相補された。(2)遺伝性非ポリポ-シス性大腸癌(HNPCC)由来のhMLH1胚細胞変異を発現ベクターに導入し、"dominat mutator effect"について検討したところ、19種類のミスセンス変異を含む25種類の胚細胞変異のうち23種類は"dominat mutator effect"を示さないことが判明した。(1),(2)の結果から、hMLH1変異の機能診断を出芽酵母を用いて行うことが可能であると考えられた。(3)R.Kolodnerはヒトミスマッチ修復遺伝子の機能診断系に有用なミスマッチ修復欠失型出芽酵母株RDKY2500シリーズ作製・提供した。(4)HNPCC家系におけるhMLH1変異とhMSH2変異の検索を行い、hMLH1の機能診断系が有用であった。欧米でのHNPCC変異のスペクトラムについて現地(米国)およびインターネット上(ICG-HNPCCのweb site)で検索し、現在未報告のものを含めて約200種類のヒトミスマッチ修復遺伝子変異が同定され、このうち約20%はミスセンス変異であるため、本研究における機能解析系が有用であることが示唆された。(5)ヒト発がんにおけるDNA修復異常と遺伝子不安定性に関する情報交換をおもに米国で行った。(6)現在、(1)〜(4)の結果について論文投稿中である。

研究成果

• [文献書誌] Chikashi Ishioka: "Detection of heterozygous truncating mutations in the BRCA1 and APC genes by using a rapid screening assay in yeast." Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 94. 2449-2453 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Michael Krainer: "Differential contributions of BRCA1 and BRCA2 to earlyonset breast cancer." N. Engl. J. Med.336. 1416-1421 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hackman,P.: "A human compound heterozygote for two MLH1 missense mutations." Nature Genet.17. 135-136 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hiroyuki Shibata: "Rapid colorectal adenoma formation initiated by cnditional targeting of the Apc gene" Science. 278. 120-123 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Stephen Friend: "Emerging uses forgenomic information in drug discovery." N. Engl. J. Med.338. 125-126 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Lehland Hartwell: "Integrating genetic approaches into the discovery of anticancer drugs." Science. 278. 1064-1068 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ishioka, C., Suzuki, T., FitzGerald, M., Krainer, M., Shimodaira, H., Shimada, A., Nomizu, T., Isselbacher, K.J., Haber, D., and Kanamaru, R.: "Detection of heterozygous truncating mutations in the BRCA1 and APC genes by using a rapid screening assay in yeast." Proc.Natl.Acad.Sci., USA.94. 2449-53 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Krainer, M., Silva-Arrieta, S., FitzGerald, M.G., Shimada, A., Ishioka, C., Kanamaru, R., MacDonald, D.J., Unsal, H., Finkelstein, D.M., Bowcock, A., Isselbacher, K.J., and Haber, D.A: "Differential contributions of BRCA1 and BRCA2 to early-onset breast cancer." N.Engl.J.Med.336. 1416-21 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hackman, P., Tannergard, P., Osei-Mensa, S., Chen, J., Kane, M.F., Kolodner, R., Lambert, B., Hellgren, D., and Lindblom, A: "A human compound heterozygote for two MLH1 missense mutations." Nature Genet.17. 135-6 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shibata, H., Toyama, K., Shioya, H., Ito, M., Hirota, M., Hasegawa, S., Matsumoto, H., Takano, H., Akiyama, T., Toyoshima, K., Kanamaru, R., Kanegae, Y., Satio, I., Nakamura, Y., Shiba, K., Noda, T: "Rapid colorectal formation initiated by conditional targeting of the Apc gene." Science. 278. 120-123 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hartwell, L.H., Szankasi, P., Roberts, C.J., Murray, A.W., and Friend, S.H.: "Integrating genetic approaches into the discovery of anticancer drugs." Science. 278. 1064-8 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Makio Iijima et al.: "Mutation in p53 and de-reguration of p53-related gene expression in three human cell lines immortalized with 4-nitroguinoline 1-oxide or 60Co gamma rays." Int. J. Cancer. 66. 698-702 (1996)
• [文献書誌] Daisaku Arita et al.: "Induction of p53-independent apoptosis associated with G2M arrest following DNA damage in human colon cancer cell lines." Jpn. J. Cancer Res.88. 39-43 (1997)
• [文献書誌] Chikashi Ishioka et al.: "Detection of heterozygous truncating mutations in the BRCA1 and APC genes by using a rapid screening assay in yeast." Proc. Natl. Acad. Sci.,USA. (in press). (1997)
• [文献書誌] Domenico Delia et al.: "Dissociation between cell cycle and apoptosis can occur in Li-Fraumeni cells heterozygous for p53 gene mutations." Oncogene. (in press). (1997)
• [文献書誌] Chikashi Ishioka et al.: "Oligomerization is not essential for growth suppression by p53 in p53-deficient osteo-sarcoma Saos-2 cells." Biochem. Biophys. Res. Commun.(in press). (1997)
• [文献書誌] Li-Qun,Jia et al.: "Screening the p53 status of human cell lines using a yeast functional assay." Mol. Carcinogenesis. (in press). (1997)
• [文献書誌] Winfried Edelmann et al.: "Meiotic pachytene arrest in MLH1-deficient mice." Cell. 85. 1125-1134 (1996)
• [文献書誌] Gerald T.Marsischky et al.: "Redundancy of Saccharomyces cerevisiae MSH3 and MSH6 in MSH2-dependent mismatch repair." Genes & Dev.10. 407-420 (1996)
• [文献書誌] R.Scott Hawley et al.: "Strange bedfellows in even stranger places : the role of ATM in meiotic cells,lymphocytes tumors,and its functional links to p53." Genes & Dev.10. 2383-2388 (1996)
• [文献書誌] John N.Weinstein,et al.: "An information-intensive approach to the molecular pharmacology of cancer." Science. 275. 343-349 (1997)