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太陽紫外線の脅威を軽減させる光回復酵素の特性解析とその分子進化論的考察

研究課題

研究課題/領域番号 09308020
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境影響評価(含放射線生物学)
研究機関京都大学

研究代表者

池永 満生  京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (70025378)

研究分担者 八木 孝司  京都大学, 医学研究科, 助教授 (80182301)
加藤 友久  京都大学, 放射線生物研究センター, 助手 (50301247)
藤堂 剛  京都大学, 放射線生物研究センター, 助教授 (90163948)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
22,800千円 (直接経費: 22,800千円)
1999年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1998年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1997年度: 13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
キーワード太陽紫外線 / 皮膚がん / ピリミジンダイマー / (6-4)光産物 / 光回復酵素 / ヒトホモログ遺伝子 / 分子進化 / 概日リズム / DNA損傷の修復
研究概要

1.異なる生物種からの(6-4)光回復酵素遺伝子の単離
我々が単離したショウジョウバエの遺伝子とヒトホモログ遺伝子の間で保存されている領域を利用して、アフリカツメガエル、アラビドプシス及びセブラフィッシュから(6-4)光回復酵素遺伝子を単離した。
2.(6-4)光回復酵素の生化学的特性
精製したツメガエルの酵素を用いた解析から、この酵素の光受容体の一つはフラビンアデニン・ジヌクレオチド(FAD)であることを明らかにした。また、2本鎖DNA中の(6-4)光産物に対する酵素の結合及び解離定数を決定した。
3.他生物種の光回復酵素遺伝子のヒト細胞における発現
紫外線高感受性の色素性乾皮症(XP)細胞に、オポッサムのピリミジンダイマー(CPD)光回復酵素遺伝子を発現させた。この細胞では、紫外線の致死作用の顕著な光回復が認められた。また、紫外線を照射したシャトルベクタープラスミドにおけるSupF遺伝子の突然変異頻度は、細胞の光回復処理によって約1/4に低下すると共に、紫外線に特徴的な2塩基同時置換突然変異が大幅に減少した。
4.(6-4)光回復酵素の分子進化
アミノ酸配列の類似性から一つのファミリーを形成している単細胞のClass I CPD光回復酵素、高等生物のClass II CPD光回復酵素、(6-4)光回復酵素、(6-4)光回復酵素ホモログ及び植物の青色光受容体について、分子進化論的に解析した。その結果、これらのタンパク質は祖先遺伝子であるCPD光回復酵素遺伝子が、原核生物が真核生物と分岐する以前に最低5回の遺伝子重複を起こし、(6-4)光回復酵素や青色光受容体に変化したとの考えを示した。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Takeshi Todo: "Characterization of a human homolog of(6-4)photolyase"Mutation Research. 384. 195-204 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhen-Bo Han: "Assignment of three chinese xeroderma pigmentosum patients to complementation group C and one to group E"British J. Dermatology. 138. 131-136 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Nakajima: "Cloning and characterization of a gene(UVR3)required for photorepair of 6-4 photoproducts in Arabidopsis thaliana"Nucleic Acids Research. 26. 638-644 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoko Ishikawa: "DCRY is a Drosophila photoreceptor protein implicated in light entrainment of circadian rhythm"Genes to Cells. 4. 57-65 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Asahina: "Expression of a mammalian DNA photolyase confers light-dependent repair activity and reduces mutations of UV-irradiated shuttle vectors in xeroderma pigmentosum cells"Mutation Research. 435. 255-262 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eriko Otoshi: "Respective roles of cyclobutane pyrimidine dimers, (6-4)photoproducts, and minor photoproducts in ultraviolet mutagenesis of repair-deficient xeroderma pigmentosum A cells"Cancer Research. 60(印刷中). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 池永満生、野村大成、森本兼曩 (編): "環境と健康II"へるす出版. 310 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Todo et al.: "Characterization of a human homolog of (6-4) photolyase."Mutation Res.. 384. 195-204 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhen-Bo Han, Mituo Ikenaga et al.: "Assignment of three Chinese xeroderma pigmentosum patients to complementation group C and one to group E."British J. Dermatology. 138. 131-136 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Nakajima, Takeshi Todo et al.: "Cloning and Characterization of a gene (UVR3) required for photorepair of 6-4 photoproducts in Arabidopsis thaliana."Nucleic Acids Res.. 26. 638-644 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoko Ishikawa, Takeshi Todo et al.: "DCRY is a Drosophila photoreceptor protein implicated in light entrainment of circadian rhythm."Genes to Cells.. 4. 57-65 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Asahina, Mituo Ikenaga et al.: "Expression of mammalian DNA photolyase confers light-dependent repair activity and reduces mutations of UV-irradiated shuttle vectors in xeroderma pigmentosum cells."Mutation Res.. 435. 255-262 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eriko Otoshi, Takeshi Todo et al.: "Respective roles of cyclobutane pyrimidine dimers, (6-4) photoproducts, and minor photoproducts in ultraviolet mutagenesis of repair-deficient xeroderma pigmentosum A cells."Cancer Res.. 60, (in press). (2000)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mituo Ikenaga et al. (Editors): "Environments and Health, part II (in Japanese)."Health Press. 310 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Todo: "Functional diversity of the DNA photolyase/blue light receptor family"Mutation Research. 434. 89-97 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoko Ishikawa: "DCRY is a Drosophila photoreceptor protein implicated in light entrainment of circadian rhythm"Genes to Cells. 4. 57-65 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Marth H.Vitaterna: "Differential regulation of mammalian Period genes and circadian rhythmicity by cryptochromes 1 and 2"Proceedings of National Academy of Sciences, USA. 96. 12114-12119 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoo Ogi: "Mutation enhancement by DINBI, a mammalian homologue of the Escherichia coli mutagenesis protein DinB."Genes to Cells. 4. 607-618 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Asahina: "Expression of a mammalian DNA photolyase confers light-dependent repair activity and reduces mutations of UV-irradiated shuttle vectors in xeroderma pifmentosum cells"Mutation Research. 435. 255-262 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Eriko Otoshi: "Respective role of cyclobutane pyrimidine dimers, (6-4) photoproducts, and minor photoproducts in ultraviolet mutagenesis of repair-deficient xeroderma pigmentosum A cells"Cancer Research. 60(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Zhen-Bo Han: "Assignment of three Chinese xeroderma plgmentosum patlents to complementation group C and one to group E." British J.Dermatology. 138(1). 131-136 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Akemi Nakagawa: "Three-dimensional visualization of ultraviolet-induced DNA damage and its repair in human cell nuciel." Journal of Investigative Dermatology. 110(2). 143-148 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroko Miyauchi-Hashimoto: "Cockayne syndrome without typical clinical manifestations including neurologic abnormalities." Journal of American Academy of Dermatology. 39(4). 565-570 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Satoshi Nakajima: "Cloning and characterization of a gene(UVR3)required for photorepair of 6-4 photoproducts in Arabidopsis thaliana." Nucleic Acids Research. 26(2). 638-644 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Mihoko Kai: "A new Drosophila ultraviolet light-damaged DNA recognition endonuclease that selectively nicks a (6-4)photoproduct site." Biochimica et Biophysica Acta. 1397. 180-188 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Toshimi Mizukoshi: "Studies on the Chemical Synthesis of Oligonucleotides Containing the (6-4)Photoproduct of Thymine-Cytosine and Its Repair by (6-4)Photolyase." Journal of tha American Chemical Society. 120(41). 10634-10642 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池永満生・野村大成・森本兼曩(編): "環境と健康II" へるす出版, 310 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Todo: "Characterization of a human homolog of (6-4)photolyase." Mutation Research. 384(2). 195-204 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuhiro Uchida: "Photoreactivation enzyme for(6-4)photoproducts in cultured goldfish cells." Photochemistry and Photobiology. 65(6). 964-968 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Hitomi: "Binding and catalytic properties of Xenopus (6-4)photolyase." Journal of Biological Chemistry. 272(51). 32591-32598 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Yagi: "A low content of ERCC1 and a 120 kDa protein is a frequent feature of group Fxeroderma pigmentosum flbroblast cells." Carcinogenesis. 12(1). 41-44 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Zhen-Bo Han: "Assignment of three Chinese xeroderma pigmentosum patients to complementation group C and one to group E." British J.Dermatology. 138(1). 131-136 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Akemi Nakagawa: "Three-dimensional visualization of ultraviolet-induced DNA damage and its repair in human cell nuclei." Journal of Investigative Dermatology. 110(2). 143-148 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 池永満生・野村大成・森本兼曩(編): "環境と健康II" へるす出版, 310 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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