放射線適応応答でのp53を中心とした分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15510047
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 立花 章 京都大学, 放射線生物研究センター, 助教授 (20188262)
• 研究分担者: 藤堂 剛 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (90163948)
• 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: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円); 2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 放射線適応応答 / 低線量放射線 / DNA2本鎖切断 / p53 / エンドジョイニング / 突然変異生成 / 突然変異 / Hprt遺伝子 / multilex PCR

研究概要

低線量放射線を予め照射した細胞においてみられる放射線適応応答は、その後の高線量放射線照射による致死効果を軽減するとともに、染色体異常や突然変異の生成を低下させることが明らかにされている。放射線照射された細胞の核抽出液を用いた試験管内反応系を用いた解析から、放射線適応応答によりDNA鎖切断修復機構が何らかの修飾を受けていることを示唆する結果を得た。従って、放射線適応応答の少なくとも一部にはエンドジョイニング反応によるDNA2本鎖切断の修復が関与している可能性が考えられる。また、p53欠損細胞では放射線適応応答が見られず、p53遺伝子はエンドジョイニング反応を介して何らかの関与をしていることが明らかになった。この点をさらに明らかにするために、細胞内遺伝子の突然変異スペクトルの解析を行った。マウスm5S細胞に放射線を照射し、6チオグアニン(6TG)抵抗性を指標としてHprt遺伝子に生じる突然変異頻度を検討したところ、予め2cGy照射後6Gy照射したcultureの突然変異頻度は、前照射なしに6Gy照射したcultureの突然変異頻度に比べてほぼ1桁低かった。6TG抵抗性突然変異体のHprt遺伝子を解析した。2cGy前照射後6Gy照射した細胞から得た突然変異体では、前照射なしに6Gy照射した細胞から得た突然変異体に比べて、Hprt遺伝子の部分欠失突然変異の占める割合が高く、突然変異スペクトルに違いが見られた。放射線適応応答は、誘発突然変異の頻度だけでなく、スペクトルにも何らかの影響を与えているものと考えられる。放射線誘発突然変異では、約1/3の変異体でHprt cDNAの増幅が見られなかったが、自然突然変異体では全ての変異体で見られた。放射線適応応答状態での突然変異体では、Hprt遺伝子発現の低い変異体の割合は約1/7であり、全照射なしの場合よりも低かった。

研究成果

• [雑誌論文] DNA repair defect in AT cells and their hypersensitivity to low-dose-rate radiation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., Yasui, Y., Saito, N., Tachibana, A., Komatsu, K., Ishizaki, K.
  • 雑誌名: Radiation Research 165 (3) ページ: 277-282
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] DNA repair defect in AT cells and their hypersensitivity to low-dose-rate radiation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., Yasui, Y., Saito, N., Tachibana A., Komatsu, K., Ishizaki, K.
  • 雑誌名: Radiation Research 165(3) ページ: 277-282
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] DNA repair defect in AT cells and their hypersensitivity to low-dose-rate radiation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H
  • 雑誌名: Radiation Research 165(3) ページ: 277-282
• [雑誌論文] Increased sensitivity to sparsely ionizing radiation due to excessive base excision in clustered DNA damage sites in Escherichia coli. (2005)
  • 著者名/発表者名: Chang, P.-W., Zhang, Q.-M., Takatori, K., Tachibana, A., Yonei, S.
  • 雑誌名: International Journal of Radiation Biology 81 (2) ページ: 115-123
  • NAID: 130005443149
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cytotoxic and mutagenic effects of chronic low-dose-rate irradiation on TERT-immortalized human cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., Fukami, H., Hayashi, Y., Tachibana, A., Nakatsugawa, S., Hamaguchi, M., Ishizaki, K.
  • 雑誌名: Radiation Research 163 (3) ページ: 283-288
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Increased sensitivity to sparsely ionizing radiation due to excessive base excision in clustered DNA damage sites in Escherichia coli. (2005)
  • 著者名/発表者名: Chang, P.-W., Zhang, Q.-M., Takatori, K., Tachibana.A., Yonei, S.
  • 雑誌名: International Journal of Radiation Biology 81(2) ページ: 115-123
  • NAID: 130005443149
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cytotoxic and mutagenic effects of chronic low-dose-rate irradiation on TERT-immortalized human cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., Fukami, H., Hayashi, Y., Tachibana, A., Nakatsugawa, S., Hamaguchi, M., Ishizaki, K.
  • 雑誌名: Radiation Research 163(3) ページ: 283-288
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cytotoxic and mutagenic effects of chronic low-dose-rate irradiation on TERT-immortalized human cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H
  • 雑誌名: Radiation Research 165(3) ページ: 283-288
• [雑誌論文] Increased sensitivity to sparsely ionizing radiation due to excessive base excision in clustered DNA damage sites in Escherichia coli. (2005)
  • 著者名/発表者名: Chang, P.-W.
  • 雑誌名: International Journal of Radiation Biology 81(2) ページ: 115-123
• [雑誌論文] Mutation Analyses of the Genes Responsible for Fanconi Anemia in Japanese Patients (2005)
  • 著者名/発表者名: Tachibana, A
  • 雑誌名: Molecular Mechanisms of Fanconi Anemia. (eds. S.I.Ahmad & S.H.Kirk) 単巻 ページ: 103-114
• [雑誌論文] Stress induced premature senescence in hTERT-expressing ataxia telangiectasia fibroblasts. (2004)
  • 著者名/発表者名: Naka, K., Tachibana, A., Ikeda, K., Motoyama, N.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 279 (39) ページ: 2030-2037
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Recombination repair pathway in the maintenance of chromosomal integrity against DNA interstrand crosslinks. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, M.S., Takata, M., Sonoda, E., Tachibana, A., Takeda, S.
  • 雑誌名: Cytogenetic and Genome Research 104 (1-49) ページ: 28-34
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Low transposition frequency of the medaka fish To12 element may be due to extranuclear localization of its transposase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iida, A., Tachibana, A., Hamada, S., Hori, H., Koga, A
  • 雑誌名: Genes and Genetic Systems 79 (2) ページ: 119-124
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Genetic and physiological regulation of non-homologous end-joining in mammalian cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tachibana, A.
  • 雑誌名: Advances in Biophysics 38 ページ: 21-44
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] No induction of p53 phosphorylation and few focus formation of phosphorylated H2AX suggest efficient repair of DNA damage during chronic low-dose-rate irradiation in human cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki, K., Hayashi, Y., Nakamura, H., Yasui, Y., Komatsu, K., Tachibana, A.
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 45 (4) ページ: 521-525
  • NAID: 110004041056
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Stress induced premature senescence in hTERT expressing ataxia telangiectasia fibroblasts. (2004)
  • 著者名/発表者名: Naka, K., Tachibana, A., Ikeda, K., Motoyama, N.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 279(3) ページ: 2030-2037
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Recombination repair pathway in the maintenance of chromosomal integrity against DNA interstrand crosslinks. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, M.S., Takata, M., Sonoda, E., Tachibana.A., Takeda, S.
  • 雑誌名: Cytogenetic and Genome Research 104(1-4) ページ: 28-34
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Low transposition frequency of the medaka fish Tol2 element may be due to extranuclear localization of its transposase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iida, A., Tachibana, A., Hamada, S., Hori, H., Koga, A.
  • 雑誌名: Genes and Genetic Systems 79(2) ページ: 119-124
  • NAID: 10013129955
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic and physiological regulation of non-homologous end joining in mammalian cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tachibana, A.
  • 雑誌名: Advances in Biophysics 38 ページ: 21-44
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] No induction of p53 phosphorylation and few focus formation of phosphorylated H2AX suggest efficient repair of DNA damage during chronic low-dose-rate irradiation in human cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki, K., Hayashi, Y., Nakamura, H., Yasui, Y., Komatsu, K., Tachibana, A.
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 45(4) ページ: 521-525
  • NAID: 110004041056
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Stress induced premature senescence in hTERT-expressing ataxia telangiectasia fibroblasts. (2004)
  • 著者名/発表者名: Naka, K., Tachibana, A., Ikeda, K., Motoyama, N.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 279(3) ページ: 2030-2037
• [雑誌論文] Recombination repair pathway in the maintenance of chromosomal integrity against DNA interstrand crosslinks. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, M.S., Takata, M., Sonoda, E., Tachibana, A., Takeda, S.
  • 雑誌名: Cytogenetic and Genome Research 104 ページ: 28-34
• [雑誌論文] Low transposition frequency of the medaka fish Tol2 element may be due to extranuclear localization of its transposase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iida, A., Tachibana, A., Hamada, S., Hori, H., Koga, A.
  • 雑誌名: Genes and Genetic Systems 70(2) ページ: 119-124
  • NAID: 10013129955
• [雑誌論文] The medaka fish Tol2 transposable element can undergo excision in human and mouse cells. (2003)
  • 著者名/発表者名: Koga, A., Iida, A., Kamiya, M., Hayashi, R., Hori, H., Ishikawa, Y., Tachibana, A.
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 48 (5) ページ: 231-235
  • NAID: 10011594651
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The medaka fish Tol2 transposable element can undergo excision in human and mouse cells. (2003)
  • 著者名/発表者名: Koga, A., Iida, A., Kamiya, M., Hayashi, R., Hori, H., Ishikawa, Y., Tachibana, A.
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 48(5) ページ: 231-235
  • NAID: 10011594651
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Naka, K., Tachibana, A., Ikeda, K., Motoyama, N.: "Stress induced premature senescence in hTERT-expressing ataxia telangiectasia fibroblasts"Journal of Biological Chemistry. 279(3). 2030-2037 (2004)
• [文献書誌] Koga, A., Iida, A., Kamiya, M., Hayashi, R., Hori, H., Ishikawa, Y., Tachibana, A.: "The medaka fish Tol2 transposable element can undergo excision in human and mouse cells"Journal of Human Genetics. 48(5). 231-235 (2003)