ヒト細胞におけるヌクレオチド除去修復のバックアップ機構に関する研究

• 研究課題/領域番号: 15310036
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 松永 司 金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (60192340)
• 研究分担者: 石垣 靖人 金沢大学, 自然科学研究科, 助手 (20232275) ; 若杉 光生 金沢大学, 自然科学研究科, 助手 (80345595) ; 山下 克美 金沢大学, 自然科学研究科, 助教授 (10191280)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 11,800千円 (直接経費: 11,800千円); 2004年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円); 2003年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
• キーワード: DNA損傷 / ヌクレオチド除去修復 / 紫外線 / シクロブタン型ピリミジンダイマー / (6-4)光産物 / 色素性乾皮症 / ノックアウトマウス / 適応応答 / モノクローナル抗体

研究概要

我々は近年、紫外線誘発DNA損傷のシクロブタン型ピリミジンダイマーや(6-4)光産物を超高感度に検出定量する系を開発し、(6-4)光産物に対するヌクレオチド除去修復欠損をバックアップする機構の存在を示唆してきた。本研究では、その実体を明らかにすることを目的として以下の解析を行った。1)完全欠損型ノックアウトマウス由来細胞を用いて1J/m^2の紫外線照射後の(6-4)光産物の修復動態を調べたところ、24時間後に30-50%の(6-4)光産物が消失し、CPDについても程度は低いものの有意な消失が認められた(48時間で20-30%)。2)日本人XP-A患者に多い変異であるAlwNI型変異をもつXPA cDNAをHeLa細胞に導入して安定発現する形質転換細胞を得たところ、ベクターのみを導入したコントロール細胞と同じ修復能を示したことから、この変異型XPAタンパク質はドミナントネガティブ効果がないことがわかった。3)シクロブタン型ピリミジンダイマーの検出感度をさらに10倍上昇させることに成功し、健常人由来細胞で100%、XP-A細胞でも90%程度が生存できる0.1J/m^2という紫外線照射後の修復動態をXP2BI細胞(XP-G)で調べたところ、シクロブタン型ピリミジンダイマーの時間依存的な消失がより顕著になり、新規のDNA修復機構が(6-4)光産物と同様にシクロブタン型ピリミジンダイマーに対しても働きうることが示唆された。4)適応応答についても検討を行ったが、前日に極低線量(0.2J/m^2)を照射しておくことで1J/m^2照射後の修復効率にわずかな亢進が見られたものの、適応応答の存在を確信するには至らなかった。以上の結果より、(1)この修復活性はヌクレオチド除去修復の残存活性ではなく別の機構によること、(2)この機構はヒトのみならずマウスにも存在すること、(3)修復効率はヌクレオチド除去修復と同様にシクロブタン型ピリミジンダイマーより(6-4)光産物の方が効率的であること、(4)この経路には少なくともXPAおよびXPGは関与しないことが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of pathways dependent on the uvde, uvrA1, or uvrA2 gene product for ultraviolet resistance in Deinococcus radiodurans. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M.
  • 雑誌名: J.Bacteriol. (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] UV-B protective effect of a polyacylated anthocyanin, HBA, in flower petals of the blue morning glory, Ipomoea tricolor cv.Heavenly Blue. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mori, M., Yoshida, K., Ishigaki, Y., Matsunaga, T., Nikaido, O., Kameda, K., Kondo, T.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 13 ページ: 2015-2020
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Characterization of pathways dependent on the uvde, uvrA1, or uvrA2 gene product for ultraviolet resistance in Deinococcus radiodurans. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Narumi, I., Funayama, T., Kikuchi, M., Watanabe, H., Matsunaga, T., Nikaido, O., Yamamoto, K.
  • 雑誌名: J.Bacteriol. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Characterization of pathways dependent on the uvde, uvrA1, or uvrA2 gene product for ultraviolet resistance in Deinococcus radiodurans. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M.
  • 雑誌名: J.Bacteriol. In press
• [雑誌論文] Binding of 14-3-3β but not 14-3-3σ controls the cytoplasmic localization of CDC25B : binding site preferences of 14-3-3 subtypes and the subcellular localization of CDC25B. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida, S.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 117(14) ページ: 3011-3020
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Functional and physical interactions between ERCC1 and MSH2 for resistance to cis-platinum in mammalian cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Lan, L.
  • 雑誌名: DNA Repair 3(2) ページ: 135-143
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nuclear export signal in CDC25B. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida, S.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 316(1) ページ: 226-232
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification of the XPG region that causes the onset of Cockayne syndrome using Xpg mutant mice generated by the cDNA-mediated knock-in method. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shiomi, N.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24(9) ページ: 3712-3719
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Human NTH1 physically interacts with p53 and proliferating cell nuclear antigen. (2004)
  • 著者名/発表者名: Oyama, M.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 321(1) ページ: 183-191
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Functional and physical interactions between ERCC1 and MSH2 for resistance to cis-platinum in mammalian cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Lan, L., Rabeya, R.M., Hayashi, T., Nakajima, S., Kanno, S., Takao, M., Matsunaga, T., Yoshino, M., Ichikawa, M., te Riele, H., Tsuchiya, S., Tanaka, K., Yasui, A.
  • 雑誌名: DNA Repair 3 ページ: 135-143
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nuclear export signal in CDC25B. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida, S., Ohtsubo, M., Shimura, M., Hirata, M., Nakagama, H., Matsunaga, T., Yoshida, M., Ishizaka, Y., Yamashita, K.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 316 ページ: 226-232
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of the XPG region that causes the onset of Cockayne syndrome by using Xpg mutant mice generated by the cDNA-mediated knock-in method. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shiomi, N., Kito, S., Oyama, M., Matsunaga, T., Harada, Y.-N., Ikawa, M., Okabe, M., Shiomi, T.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24 ページ: 3712-3719
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Binding of 14-3-3beta but not 14-3-3sigma controls the cytoplasmic localization of CDC25B : binding site preferences of 14-3-3 subtypes and the subcellular localization of CDC25B. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida, S., Kuma, A., Ohtsubo, M., Shimura, M., Hirata, M., Nakagama, H., Matsunaga, T., Ishizaka, Y., Yamashita K.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 117 ページ: 3011-3020
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Human NTH1 physically interacts with p53 and proliferating cell nuclear antigen. (2004)
  • 著者名/発表者名: Oyama, M., Wakasugi, M., Hama, T., Hashidume, H., Iwakami, Y., Imai, R., Hoshino, S., Morioka, H., Ishigaki, Y., Nikaido, O., Matsunaga, T.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 321 ページ: 183-191
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of the XPG region that causes onset of Cockayne syndrome using Xpg mutant mice generated by the cDNA-mediated knock-in method. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shiomi, N.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24(9) ページ: 3712-3719
• [雑誌論文] cDNA cloning of the chicken DDB1 gene encoding the p127 subunit of damaged DNA-binding protein. (2003)
  • 著者名/発表者名: Fu, D.
  • 雑誌名: Gene Genet.Syst. 78(2) ページ: 169-177
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A gene for a Class II DNA photolyase from Oryza sativa : cloning Of the cDNA by dilution-amplification. (2003)
  • 著者名/発表者名: Hirouchi, T.
  • 雑誌名: Mol.Gen.Genomics 269(4) ページ: 508-516
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Disruption of the AtREV3 gene causes hypersensitivity to ultra-Violet B light and g-rays in Arabidopsis : implication of the presence of a translesion synthesis mechanism in plants. (2003)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, A.
  • 雑誌名: Plant Cell 15(9) ページ: 2042-2057
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] cDNA cloning of the chicken DDB1 gene encoding the p127 subunit of damaged DNA-binding protein. (2003)
  • 著者名/発表者名: Fu, D., Wakasugi, M., Ishigaki, Y., Nikaido, O., Matsunaga, T.
  • 雑誌名: Gene Genet.Syst. 78 ページ: 169-177
  • NAID: 130000060772
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A gene for a Class II DNA photolyase from Oryza sativa : cloning of the cDNA by dilution-amplification. (2003)
  • 著者名/発表者名: Hirouchi, T., Nakajima, S., Najrana, T., Tanaka, M., Matsunaga, T., Hidema, J., Teranishi, M., Fujino, T., Kumagai, T., Yamamoto, K.
  • 雑誌名: Mol.Gen.Genomics 269 ページ: 508-516
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Disruption of the AtREV3 gene causes hypersensitivity to ultraviolet B light and γ-rays in Arabidopsis inplication of the presence of a translesion synthesis mechanism in plants. (2003)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, A., Lan, V.T.T., Hase, Y., Shikazono, N., Matsunaga, T., Tanaka, A.
  • 雑誌名: Plant Cell 15 ページ: 2042-2057
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Fu, D.: "cDNA cloning of the chicken DDB1 gene encoding the p127 subunit of damaged DNA-binding protein"Gene Genet.Syst.. 78(2). 169-177 (2003)
• [文献書誌] Hirouchi, T.: "A gene for a Class II DNA photolyase from Oryza sativa : cloning of the cDNA by dilution-amplification"Mol.Gen.Genomics. 269(4). 508-516 (2003)
• [文献書誌] Sakamoto, A.: "Disruption of the AtREV3 gene causes hypersensitivity to ultraviolet B light and γ-rays in Arabidopsis : implication of the presence of a translesion synthesis mechanism in plants"Plant Cell. 15(9). 2042-2057 (2003)
• [文献書誌] Lan, L.: "Functional and physical interactions between ERCC1 and MSH2 for resistance to cis-platinum in mammalian cells"DNA Repair. 3(2). 135-143 (2004)
• [文献書誌] Uchida, S.: "Nuclear export signal in CDC25B"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 316(1). 226-232 (2004)
• [文献書誌] Shiomi, N.: "Identification of the XPG region that causes onset of Cockayne syndrome using Xpg mutant mice generated by the cDNA-mediated knock-in method"Mol.Cell.Biol.. (in press). (2004)