S化1本鎖DNAとその類似物質によるDNA-PK活性阻害と放射線増感

• 研究課題/領域番号: 15390357
• 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: 放射線科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 細井 義夫 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (50238747)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 13,700千円 (直接経費: 13,700千円); 2005年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円); 2004年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円); 2003年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
• キーワード: 放射線 / DNA-PK / 1本鎖DNA / DNA2重鎖切断 / suramin / EGF受容体 / 2重鎖切断 / DNA修復 / 癌

研究概要

DNA依存性プロテインキナーゼ(DNA-PK)活性をS化1本鎖DNAとsuraminが抑制するかどうかについて実験を行った。S化1本鎖DNAによるDNA-PK活性阻害効果はS化1本鎖DNAの長さに依存し、36-merで最大を示した。1本鎖DNAの塩基構成は直鎖状であれば塩基構成によらず一定であった。S化1本鎖DNAによるDNA-PK阻害効果は同じ長さの非S化1本鎖DNAによる阻害効果に比べ200倍有効であった。抑制効果は精製されたDNA-PKに対しても同様に認められることから、S化1本鎖DNAはDNA-PKに直接作用しているものと考えられた。S化1本鎖DNAによるDNA-PK活性抑制効果は2本鎖DNAと競合しないことから、S化1本鎖DNAはDNA-PKの2本鎖DNA結合部位とは別の部位に結合していることが示唆された。suraminは処理濃度依存的に細胞を放射線増感した。また、suraminによる処理時間が長い程増感効果は大きかった。suraminのdose-modifying factorはLM217細胞で1.18、MDA-MB-468細胞で1.37であった。suraminはDNA-PK活性を持たないscid細胞を放射線増感しなかった。suraminはin vitroとin vivoにおいてDNA-PK活性を阻害した。DNA-PK活性をin vitroで50%に抑制するのに必要なsuraminの濃度はLM217細胞で1.7μM、MDA-MB-468細胞で2.4μMであった。suraminはLM217細胞とMDA-MB-468細胞のUV感受性を増感することはなかった。suraminは50Gy照射後のDNA2本鎖切断修復を阻害した。これらのsuraminの作用は細胞周期に対する影響によるものではなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Heterogeneous expression of DNA-dependent protein kinase in esophageal cancer and normal epithelium. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tonotsuka N, et al.
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Medicine (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Src tyrosine kinase inhibitor PP2 suppresses ERK1/2 activation and epiderinal growth factor receptor transactivation by X-irradiation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Li Z, et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 342 ページ: 363-368
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Preservation of ovarian function by ovarian shielding when undergoing total body irradiation for hematopoietic stem cell transplantation : a report of two successful cases. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa K, et al.
  • 雑誌名: Bone Marrow Transplantation 37 ページ: 583-587
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The association of DNA-dependent protein kinase activity with chromosomal instability and risk of cancer. (2006)
  • 著者名/発表者名: Someya M, et al.
  • 雑誌名: Carcinogenesis 27 ページ: 117-122
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Sodium orthovanadate suppresses DNA damage-induced caspase activation and apoptosis by inactivating p53. (2006)
  • 著者名/発表者名: Morita A, et al.
  • 雑誌名: Cell Death and Differentiation 13 ページ: 499-511
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Src tyrosine kinase inhibitor PP2 suppresses ERK1/2 activation and epidermal growth factor receptor transactivation by X-irradiation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Li Z, et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 342 ページ: 363-368
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Radiation therapy for portal venous invasion by hepatocellular carcinoma. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa K, et al.
  • 雑誌名: World Journal of Gastroenterology 11 ページ: 7237-7241
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effect of nitric oxide on γ-ray-induced micronucleus frequency in RAW264.7 cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tokuzumi S, et al.
  • 雑誌名: Radiation Research 164 ページ: 723-732
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Prognostic significance of Ku7O protein expression in patients with advanced colorectal cancer. (2005)
  • 著者名/発表者名: Komuro Y, et al.
  • 雑誌名: Hepato-Gasteroenterology 52 ページ: 995-998
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] アポトーシスシグナリングと放射線防護 (2005)
  • 著者名/発表者名: 森田明典他
  • 雑誌名: 放射線生物研究 40 ページ: 360-384
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Radiation thrapy for portal venous invasion by hepatocellular carcinoma. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa K, et al.
  • 雑誌名: World Journal of Gastroenterology 11 ページ: 7237-7241
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Prognostic significance of Ku70 protein expression in patients with advanced colorectal cancer. (2005)
  • 著者名/発表者名: Komuro Y, et al.
  • 雑誌名: Hepato-Gasteroenterology 52 ページ: 995-998
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Apoptosis signaling and radiation protection. (2005)
  • 著者名/発表者名: Morita A, et al.
  • 雑誌名: Radiation Biology Research Communications 40 ページ: 360-384
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Low-dose exposures and bio-defense system. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hosoi Y.
  • 雑誌名: Institute for Environmental Sciences, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Potentiality of DNA-dependent protein kinase to phosphorylate Ser46 of human p53. (2004)
  • 著者名/発表者名: komiyama S, et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 323 ページ: 816-822
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Radiosensitization by hyperthermia in the chicken B-lymphocyte cell line DT4O and its derivatives lacking nonhomologous end joining and/or homologous recombination pathways of DNA double-strand break repair. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yin HL, et al.
  • 雑誌名: Radiation Research 162 ページ: 433-441
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Spontaneous mutations in digestive tract of old mice show tissue-specific patterns of genomic instability (2004)
  • 著者名/発表者名: Ono T, et al.
  • 雑誌名: Cancer Research 64 ページ: 6919-6923
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Up-regulation of DNA-dependent protein kinase activity and Spl in colorectal cancer. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hosoi Y, et al.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 25 ページ: 461-468
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Suramin sensitizes cells to ionizing radiation by inactivating DNA-dependent protein kinase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hosoi Y, et al.
  • 雑誌名: Radiation Research 162 ページ: 308-314
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 遺伝子レベルでの時間と空間 (2004)
  • 著者名/発表者名: 細井義夫
  • 雑誌名: 癌の臨床 50 ページ: 1055-1060
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 化学放射線療法の基礎 (2004)
  • 著者名/発表者名: 細井義夫
  • 雑誌名: 日本婦人科腫瘍学会誌 22 ページ: 334-342
  • NAID: 10026151968
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Potentiality of DNA-dependent protein kinase to phosphorylate Ser46 of human p53. (2004)
  • 著者名/発表者名: Komiyama S, et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 323 ページ: 816-822
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Radiosensitization by hyperthermia in the chicken B-lymphocyte cell line DT40 and its derivatives lacking nonhomologous end joining and/or homologous recombination pathways of DNA double-strand break repair. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yin HL, et al.
  • 雑誌名: Radiation Research 162 ページ: 433-441
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Spontaneous mutations in Digestive tract of old mice show tissue-specific patterns of genomic instability (2004)
  • 著者名/発表者名: Ono T, et al.
  • 雑誌名: Cancer Research 64 ページ: 6919-6923
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Up-regulation of DNA-dependent protein kinase activity and Sp1 in colorectal cancer. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hosoi Y, et al.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 25 ページ: 461-468
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Radiation-induced signal transduction pathways. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hosoi Y.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Cancer Clinics 50 ページ: 1055-1060
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Basics of combined chemo-radiotherapy. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hosoi Y.
  • 雑誌名: The Journal of the Japan Society of Gynecologic Oncology 22 ページ: 334-342
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Suppression of anchorage-independent growth by expression of the ataxia-telangiectasia group D complementing gene, ATDC. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hosoi, Y. et al.
  • 雑誌名: Molecular Carciogenesis (In press)
• [雑誌論文] Up-regulation of DNA-dependent protein kinase activity and Sp1 in colorectal cancer. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hosoi, Y. et al.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 25 ページ: 461-468
• [雑誌論文] Spontaneous mutations in Digestive tract of old mice show tissue-specific patterns of genomic instability. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ono, T., Ikehata, H., Pithani, V.P., Uehara, Y., Chan, Y., Kinouchi, Y., Shimosegawa, Y., Hosoi, Y.
  • 雑誌名: Cancer Research 64 ページ: 6919-6923
• [雑誌論文] Radiosensitization by hyperthermia in the chicken B-lymphocyte cell line DT40 and its derivatives lacking nonhomologous end joining and/or homologous recombination pathways of DNA bouble-strand break repair. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yin, H.L., Suzuki, Y., Matsumoto, Y., Tomita, M., Furusawa, Y., Enomoto, A., Motrita, A., Aoki, M., Yatagai, F., Suzuki, T., Hosoi, Y.et al.
  • 雑誌名: Radiation Research 162 ページ: 433-441
• [雑誌論文] Potentiality of DNA-dependent protein kinase to phosphorylate Ser46 of human p53. (2004)
  • 著者名/発表者名: Komiyama, S., Taniguchi, S., Matsumoto, Y., Tsunoda, E., Ohto, T., Suzuki, Y., Yin, H.-L., Tomita, M., Enomoto, A., Motita, A., Suzuki, T., Ohtomo, K., Hosoi, Y.et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 323 ページ: 816-822
• [雑誌論文] Suramin sensitizes cells to ionizing radiation by inactiveating DNA-dependent protein kinase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hosoi, Y. et al.
  • 雑誌名: Radiation Research 162 ページ: 308-314
• [図書] Low-Dose Radiation Exposures and Bio-Defense System (2005)
  • 著者名/発表者名: Hosoi Y, et al.
  • 総ページ数: 117
  • 出版者: Institute for Environmental Sciences, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hosoi, Y.: "Suppression of anchorage-independent growth by expression of the ataxia-telangiectasia group D complementing gene, ATDC."Molecular Carcinogenesis. (in press).
• [文献書誌] Hosoi, Y.: "Suramin sensitizes cells to ionizing radiation by inactivating DNA-dependent protein kinase."Radiation Research. (in press).
• [文献書誌] Enomoto, A.: "Decreased c-Myc expression involved in X-ray-induced apoptotic cell death of human T-cell leukemia cell line MOLT-4."International Journal of Radiation Biology. 79. 589-600 (2003)
• [文献書誌] Komuro, Y.: "Prediction of tumor radiosensitivity in rectal carcinoma based on p53 and Ku70 expression."J.Exp.Clin.Cancer Res.. 22. 223-228 (2003)
• [文献書誌] Enomoto, A.: "Caspase-mediated cleavage of JNK during stress-induced apoptosis."Biochemical and Biophysical Research Communications. 306. 837-842 (2003)
• [文献書誌] Umeda N.: "Difference in the heat sensitivity of DNA-dependent protein kinase activity among mouse, hamster and human cells."International Journal of Radiation Biology. 79. 671-680 (2003)