DNAの切断と再結合におけるhelicase遺伝子familyの機能解析

• 研究課題/領域番号: 10216204
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 近藤 直実 岐阜大学, 医学部, 教授 (50124714)
• 研究分担者: 金子 英雄 岐阜大学, 医学部, 講師 (80293554)
• 研究期間 (年度): 1998 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 36,000千円 (直接経費: 36,000千円); 2002年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円); 2001年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円); 2000年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円); 1999年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円); 1998年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
• キーワード: Bloom症候群 / BLM / Ataxia-telangiectasia / DT40 / ダブルノックアウト細胞 / 放射線感受性 / sister chromatid exchanges / ATM / 非相同組み換え / helicase domain / リン酸化 / telomerase / SUMO-1 / 相互作用 / 細胞死 / ノックアウトマウス / 患者スクリーニング / イムノブロット / マイトジェン / リンパ球の分化 / ヘリカーゼ / DNA修復 / DNA切断

研究概要

Ataxia-telangiectasia(A-T),Bloom症候群(BS)はともにDMの不安定性を示す疾患群である。Bloom症候群の病因遺伝子産物BLMはRecQ helicase familyに属し、DNAの複製・修復に関与する。A-Tの病因遺伝子産物(ATM)はPI-3kinaseと相同性を有し、p53などの基質をリン酸化し細胞周期を調節する。
1)ATMとBLMの会合:BLMと会合するタンパクの同定をyeasttwo-hybrid systemを用いて行い、ATMとBLMが会合することを明らかにした。さらに、ATMがBLMのThr-99をリン酸化すると、放射線照射によりDNAの二本鎖切断がおきるとATMが活性化され、ATMによるBLMのリン酸化が増強することを明らかにした。
2)ATM-/-BLM-/-のダブルノックアウト細胞株の作製:ATMとBLMの会合についてさらに解析するためにATMとBLMの両者を欠損するDT40細胞株を作製し、放射線感受性、sister chromatid exchange(SCE)等について検討した。ATM-/-BLM-/-のダブルノックアウト細胞株は、それぞれ単独のATM-/-またはBLM-/-細胞株とほぼ同様の表現型を示した。しかし、AATM-/-BLM-/-のダブルノックアウト細胞株はATM-/-細胞株とほぼ同様に放射線感受性は著しく亢進しており、BLM-/-細胞株とほぼ同様にSCEの頻度が著しく上昇をしていた。このことより、ATM,BLMが一部、協調的に働くが、大部分はそれぞれ独立のpathwayでDNAの複製・修復に関与していることが明らかにされた。
3)BSの診断スクリーニング:BSは臨床上、非典型例もあり確定診断がつけにくい症例もある。BLMのcDNAは4.3kbと比較的大きな遺伝子であり全長の塩基配列を調べるのは時間を必要とする。そこで、患者由来の細胞の免疫染色をおこなったところ患者細胞では核内のdotが認められず、イムノブロットでもタンパクの発現が認められなかった。これらより、免疫染色とイムノブロットを組み合わせによりBLMのタンパク発現を解析することで、BS診断のスクリーニングが可能なことを報告した。

研究成果

• [文献書誌] Fukao, T., Kondo, N.et al.: "Disruption of the BLM gene in ATM-null DT40 cells dose not exacerbate either phenotype."Oncogene. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Terada, T., Kaneko, H.et al.: "Semiquantative evaluation of mRNAs for membraneous form of immunoglobulin heavy chain is useful for investigating the etiology"Scand J Immunol.. 58. 649-654 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kato, Z., Kondo, N.et al.: "Structure of interleukin-18 and the binding mode."Nat Struct Biol. 10. 966-971 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kasahara, Y., Kaneko, H.et al.: "Hyper-IgM syndrome with putataive dominant negative mutation in activation-induced cytidine deaminase"J.Allergy Clin.Immunol.. 112. 755-760 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Morimoto, W., Kaneko, H.et al.: "Expression of BLM (the causative gene for Bloom syndrome) and screening of Bloom syndrome."Int J Mol Med. 10. 95-99 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Beamish, H., Kondo, N.et al.: "Functional link between BLM defective in Bloom's syndrome and the ataxia-telangiectasia mutated protein, ATM."J Blol Chem. 277. 30515-30523 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Matui, E., Kaneko, H.et al.: "Current advances in pediatric asthma and other allergic diseases. Edited by Morikawa A"JOMO NEWSPAPER Co., Ltd.. 37-42 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Fukao, T., Kondo, N.: "Disruption of the BLM gene in ATM-null DT40 cells dose not exacerbate either phenotype."Oncogene in press.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Terada, T., Kaneko, H.: "Semiquantative evaluation of mRNAs for membraneous form of immunoglobulin heavy chain is useful for investigating the etiology in CVID"Scand Immunol.. 58. 649-654 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kato, Z., Kondo, N.: "Structure of interleukin-18 and the binding mode."Nat Struct Biol. 10. 966-971 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kasahara, Y., Kaneko, H.: "Hyper-IgM syndrome with putataive dominant negative mutation in activation-induced cytidine deaminase."J Allergy Clin Immunol. 11. 755-760 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Morimoto, W., Kaneko, H.: "Expression of BLM (the causative gene for Bloom syndrome) and screening of Bloom syndrome."Int J Mol Med. 10. 95-99 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Beamish, H., Kondo, N.: "Functional link between BLM defective in Bloom's syndrome and the ataxia-telangiectasia mutated protein, ATM."J Biol Chem. 277. 30515-30523 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Matui, E., Kaneko, H.: "Current advances in pediatric asthma and other allergic diseases. Edited by Morikawa A"JOMO NEWSPAPER Co., Ltd.. 37-42 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kondo, N., Matsui, E., et al.: "Review : Atopy and mutations of II-12 receptor β2 chain gene"Clin Exp Allergy. 31. 1189-1193 (2001)
• [文献書誌] Terada, T., Kondo, N., et al.: "Analysis of Ig subclass deficiency : First reported case of IgG2, IgG4, and IgA deficiency caused by deletion of Cα1, ψCγ2, Cγ4 and C ε in a Mongoloid patient"J Allergy Clin Immunol. 108. 602-606 (2001)
• [文献書誌] Watanabe, M., Kondo, N., et al.: "Predominant expression of 950delCAG of IL-18R alpha chain cDNA is nd associated with reduced IFN-gamma production and high serum IgE levels in atonic Japanese children"J Allergy Clin Immunol. 109. 669-675 (2002)
• [文献書誌] Morimoto, W., Kondo, N., et al.: "Expression of BLM (the causative gene for Bloom syndrome) and screening of Bloom syndrome"Int J Mol Med. 10. 95-99 (2002)
• [文献書誌] Sakaguchi, H., Konodo, N., et al.: "Interaction among human leucocyte antigen-peptide-T cell receptor complexes in cow's milk allergy : the significance of human leucocyte antigen and T cell receptor-complementarity determining region 3 loops"Clin Exp Allergy. 32. 762-770 (2002)
• [文献書誌] Beamish H, Kaneko H, Kondo N., et al.: "Functional link between BLM defective in Bloom's syndrome and the ataxia-telangiectasia-mutated protein, ATM"J Biol Chem.. 277. 30515-30523 (2002)
• [文献書誌] 近藤直実: "IgEクラススイッチ"メデイカルレビュー社. 271 (2001)
• [文献書誌] Kondo, N., Matsui, E., et al.: "Reduced interferon-gamma production and mutations of the interleukin-12 receptor beta(2) chain gene in atopic subjects"Int Arch Allergy Immunol. 124. 117-120 (2001)
• [文献書誌] Kondo, N., Matsui, E., et al.: "Review : Atopy and mutations of 11-12 receptor β2 chain gene"Clin Exp Allergy. 31. 1189-1193 (2001)
• [文献書誌] Kondo, N.: "Clinical and genetic research of food allergy in childhood"Journal of Asthma Allergy and Clinical Immunology. 21. 1063-1065 (2001)
• [文献書誌] Terada, T., Kondo, N.et al.: "Analysis of Ig subclass deficiency : First reported case of IgG2, IgG4, and IgA deficiency caused by deletion of Cα1, ψCγ, Cγ2, Cγ4, and Cε in a Mongoloid patient"J Allergy Clin Immunol. 108. 602-606 (2001)
• [文献書誌] Watanabe, M., Kondo, N.et al.: "Predominant expression of 95OdelCAG of IL-18R alpha chain cDNA is associated with reduced IFN-gamma production and high serum IgE level in atopic Japanese children"J Allergy Clin Immunol. (in press).
• [文献書誌] Kaneko, H., Kondo, N.et al.: "Telomerase activity in cell lines and lymphoma originating from Bloom syndrome"Leukemia and Lymphoma. 42. 757-760 (2001)
• [文献書誌] 近藤直実: "先天性免疫不全症を耳鼻咽喉疾患"中山書店. 40-353 (2001)
• [文献書誌] Kondo N, et al.: "Atopy and mutation of IL-12 receptor β2 chain gene."Clin Exp Allergy. (in press). (2001)
• [文献書誌] Hayakawa S,Kaneko H,Kondo N, et al.: "Characterization of the nuclear localization signal in the DNA helicase responsible for Bloom syndrome."Int.J.Mol.Med.. 5. 477-484 (2000)
• [文献書誌] Fukao T,Kondo N, et al.: "Immunoblot analysis for laboratory diagnosis of ataxia-telangiectasia : Use of Epstein-Barr virus-transformed or phytohemagglutinin-stimulated lymphoblasts for detection of ATM protein."J Invest Allergol Clin Immunol. 10. 36-40 (2000)
• [文献書誌] Motano AM,Kondo N, et al.: "The mouse N-acetylgalactosamine-6-sulfate sulfatase (Galns) gene : cDNA isolation, genomic characterization, chromosomal assignment and analysis of the 5'-flanking region."Biochem Biophys Acta. 1500. 323-334 (2000)
• [文献書誌] Sukegawa K,Kondo N, et al.: "Biochemical and structural analysis of missense mutation in N-acetylgalactosamine-6-sulfate sulfatase causing mucopolysaccharidosis IVA phenotypes."Hum Mol Genet. 9. 1283-1290 (2000)
• [文献書誌] Terada T,Kondo N, et al.: "Fate of the mutation IgG2 heavy chain : lack of expression of mutated membrane-bound IgG2 on the B cell surface in selective IgG2 deficiency."Int Immunol. 13. 249-256 (2001)
• [文献書誌] 近藤直実: "先天性(原発性)免疫不全症:コンパクト臨床アレルギー学"南江堂. 328-343 (2000)
• [文献書誌] Kondo N, et al.: "Role of IL-12 receptor β2 mutations in development of atopy."Allergy & Clinical Immunology International. 92-94 (2000)
• [文献書誌] Kaneko H, Kondo N, et al.: "Expression of the BLM gene in human haematopoietic cells"Clin. Exp. Immunol.. 118. 285-289 (1999)
• [文献書誌] Tashita H, Kondo N, et al.: "Molecular basis of selective IgG2 deficiency : The mutated membrane-bound form of γ2 heavy chain caused complete IgG2 deficiency in two Japanese siblings"J. Clin. Invest.. 101. 677-681 (1998)
• [文献書誌] Kondo N, et al.: "Reduced interferon gamma production by antigen stimulated cord blood monomuclear cells is a risk factor allergic disorders. -6-year follow-up study"Clin. Exp. Allergy. 28. 1340-1344 (1998)
• [文献書誌] Orii Ke, Kondo N, et al.: "Genes for the human mitochondrial trifunctional protein α-and β-subunits are divergently transcribed from a common promoter region"J. Biol. Chem.. 274. 8077-8084 (1999)
• [文献書誌] Fukao T, Kondo N, et al.: "ATM is upregulated during the mitogenic response in peripheral blood mononuclear cells"Blood. 94. 1998-2006 (1999)
• [文献書誌] Matsui E, Kondo N, et al.: "Mutations of the IL-12 receptor β2 chain gene in some atopic subjects"Biochem. Biophy. Res. Commun.. 266. 551-555 (1999)
• [文献書誌] 近藤直実: "現代内科学:原発性免疫不全症候群 (1)抗体不全を主とする疾患"金芳堂. 2384 (1997)
• [文献書誌] 近藤直実: "分子アレルギー学:アトピーとIgE遺伝子"メディカルレビュー社. 599 (1998)
• [文献書誌] Kondo N et al: "Cord blood lymphoeyce responses to antigens for the piediction of allergy." Pedintric Asthma Allergy & Immunology. 12. 61-66 (1998)
• [文献書誌] Kondo N et al: "DNase I hypersensitive sites in himan I E region of lmmunolobulin heavy chain genes abnomally induced by interleuking in B lymphocytes of atopic pattenu with high levels of scrum IgE." J Invest Allergol & Clin Immunol. 8. 234-238 (1998)
• [文献書誌] Kaneko H, Kondo N et al: "BLM (the causative gene of Bloom syndrome) protein translocation into the nucleus by a nuclear lacalisation signal." Biochem Biophysical Res Commun. 240. 348-353 (1997)
• [文献書誌] Tashita H, Kondo N et al: "Molecular basis of selective IgG2 deficiency : The mutatid membrane-bound form of γ2 heavy chain caused complete IgG2 deficiency in two Japanese siblings." J Clin Invest. 101. 677-681 (1998)
• [文献書誌] Fukao T, Kondo N et al: "Ataria telangiectasia in the Japanese population : identification of R1917X,W2991R,R2909G,IVS33+2T+A,and 788 dets,the latter two being relatively common mutations." Hum Mutat. 12. 338-343 (1998)
• [文献書誌] Kondo N et al: "Reduced interferon gamma production by antigen stimulated cord blood mononuclear cells is a risk factor of allergic disorders-6-year follow-up study." Clin Exp Allergy. 28. 1340-1344 (1998)
• [文献書誌] 近藤直実: "現代内科学:原発性免疫不全症候群(1)抗体不全を主とする疾患" 金芳堂, 2384 (1997)
• [文献書誌] 近藤直実: "分子アレルギー学:アトピーとIgE遺伝子" メディカルレビュー社, 599 (1998)