DNA複製エラーを惹起するDNAポリメラーゼ・ゼータが発がん過程で果たす役割

• 研究課題/領域番号: 12213149
• 研究種目: 特定領域研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 千葉県がんセンター
• 研究代表者: 王 継揚 千葉県がんセンター, 研究局・病理研究部, 研究員 (80231041)
• 研究分担者: 梶原 景正 東海大学, 総合医学研究所, 講師 (00204397) ; 田川 雅敏 千葉県がんセンター, 研究局・病理研究部, 部長 (20171572)
• 研究期間 (年度): 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円); 2000年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
• キーワード: 損傷乗り越えDNA合成 / 突然変異 / DNAポリメラーゼζ / 発がん / ノックアウトマウス

研究概要

Polζのcatalytic subunitであるRev3のノックアウトマウスを中心に解析を行った。Rev3ホモ胚は胎生7.5日から胚胎組織の発生障害が認められ、胎生10.5日までに死滅した。また、7.5日以後の胚胎組織においては、広範なアポトーシスがTUNEL法により検出された。これらの結果から、Rev3は胚発生期の細胞の生存と増殖に必須であることが示された。また、p53-/-と交配した場合でも、Rev3-/-マウスにおける胎生致死がレスキューされないことから、Rev3欠損による胎生致死はp53非依存性であることが示された。さらに、ダブルノックアウト法によりRev3-/-ES細胞が得られないことも判明し、Rev3は胚発生のみならず、細胞の生存に必須であることが示された。一方、GSTとマウスRev3の融合蛋白質を利用して、ポリクローナル抗体とモノクローナル抗体を作成した。抗マウスRev3抗体を用いた細胞染色では、Rev3がreplication complexに局在することが示唆された。以上の結果より、哺乳類のPolζは損傷DNAの合成と突然変異の誘発に重要であるのみならず、細胞の生存そのものに必須であることが示唆された。一方、酵母においては、Polζは細胞の生存や増殖に必須ではないことから、哺乳類のPolζの機能については次の2つの可能性が考えられる。
1.哺乳類のPolζは損傷DNAの複製以外に、何らかの形で通常のDNA複製に関わっている。
2.哺乳類のPolζは酵母Polζと同様な機能しか持っていないが、哺乳類のゲノムが酵母に比べ格段に大きいために、多種多様なDNA損傷が発生する。そうした損傷の中にPolζによってのみ乗り越えられるものがある。

研究成果

• [文献書誌] Kajiwara,K.,O-Wang,J. et al.: "Sez4 gene encoding an elongation subunit of DNA polymeraseζ is required for normal embryogenesis."Genes to Cells. (in press). (2001)
• [文献書誌] Wang,J.,Chen,Y.-F. et al.: "Aminopeptidase A : an immunological overview."Elsevier Science. (in press). (2001)
• [文献書誌] Wang,J.and Watanabe T. et al.: "Antigen presentation to lymphocytes."Encyclopedia of Life Sciences. (in press). (2001)
• [文献書誌] Kawamura,K.,O-Wang,J. et al.: "The error-prone DNA polymeraseζ catalytic subunit (Rev3) gene is ubiquitously expressed in normal and malignant human tissues."Int.J.Oncology. 18. 97-103 (2001)