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放射線および活性酸素が誘発するDNA塩基損傷の修復酵素の同定と機能の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16510035
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

張 秋梅  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00260604)

研究分担者 米井 脩治  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60093340)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード電離放射線 / 活性酸素 / DNA修復 / 塩基除去修復 / DNAグリコシラーゼ / 突然変異 / 酸化的塩基損傷 / 8-オキソグアニン / APサイト / 忠実性 / DNAポリメラーゼ / APエンドヌクレアーゼ / 塩基相補性 / DNAポリメラーゼβ / フレームシフト
研究概要

(1)ゲノムがコンパクトで遺伝学的解析には有利なカタユウレイボヤであるが、遺伝子修復酵素については未だ研究の報告は無い。私たちはまずカタユウレイボヤのAPエンドヌクレアーゼ(CiAPE)をcDNAライブラリーよりクローニングして、酵素を精製し、そのAPエンドヌクレアーゼ活性に関して、性質を調べた。CiAPEのcDNA塩基配列は936塩基対で、311個のアミノ酸をコードし、その分子量は約34KDaである。この酵素はテトラヒドロフランを含む二重鎖オリゴヌクレオチドを効率よく切断した。この活性についてはMg^<++>を必要とした。またエキソヌクレアーゼIIIを欠損した大腸菌株BW9093をCiAPEのcDNAを組み込んだプラスミドで形質転換させ、菌内でCiAPE発現させたところ、その変異株の過酸化水素感受性が回復した。(2)Ogg1はグアニンの酸化的損傷である8-オキソグアニンを認識し、DNAから除去するDNAグリコシラーゼである。ホヤではじめてOgg1蛋白質のホモログ(CiOgg1)を同定し、CiOgg1蛋白質のホヤの組織での分布について調べ、精巣でCiOgg1が高いレベルで発現する結果を得た。さらに、CiOgg1の発現を抑制させると発生ができなくなることが観察された。(3)本研究では、APサイトを修復するshort-patch repairとlong-patch repairの鋳型鎖塩基配列に対するfidelityを比較するための研究を行った。正常なG/Cに比べて約10倍の突然変異頻度を示した。short-patch repair、long-patch repairともに0.1%で同じ程度の突然変異頻度であった。APサイト、RAPサイトともにその向かい側のGの欠失に伴う-1のフレームシフト変異がほとんどであった。(4)細胞のcrude extractでの5-foUに対するDNAグリコシラーゼの活性の生化学的な検索から、これらの酵素の他にDNA損傷を認識してそれらをDNAから除去する活性が見いだされている。本研究では、酸化的塩基損傷の修復に関わる新規のDNAグリコシラーゼを同定し、それらの構造と機能を解析した。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (24件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Base excision repair fidelity in normal and cancer cells2006

    • 著者名/発表者名
      K.K.L.Chan, Q-M.Zhang, G.L.Dianov
    • 雑誌名

      Mutagenesis (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cloning and characterization of an ascidian homolog of the human Ogg1 that is involved in the repair of 8-oxoG in DNA in Ciona intestinalis2006

    • 著者名/発表者名
      G.Jin, Q-M.Zhang, Y.Satou, N.Satoh, H.Kasai, S.Yonei
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology 82

      ページ: 241-250

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Shizusaccharomyces pombe homolog (SpMYH) of the Eseherichia coli MutY is required for removal of guanine from 8-oxoguanine/guanine mispairs to prevent G : C->C : G transversions2006

    • 著者名/発表者名
      T.Doi, S.Yonekura, K.Tano, S.Yonei, Q.-M.Zhang
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research 46

      ページ: 2005-214

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cloning and characterization of an ascidian homolog of the human 8-oxoguanine DNA glycosylase (Ogg1) that is involved in the repair of 8-oxo-7.8-dihydroguanine in DNA in Ciona intestinalis2006

    • 著者名/発表者名
      G.Jin, Q.-M.Zhang, Y.Satou, N.Satoh, H.Kasai, S.Yonei
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology 82

      ページ: 241-250

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cloning and characterization of an ascidian homolog of the human 8-oxoguanine DNA glycosylase (Ogg1) that is involved in the repair of 8-oxo-7,8-dihydroguanine in DNA2006

    • 著者名/発表者名
      Jin, G., Q.-M.Zhang, Y.Satou, N.Satoh, H.Kasai, S.Yonei
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology 82(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] DNA酸化への防御戦略-塩基除去修復を中心に-2005

    • 著者名/発表者名
      張秋梅, 中村允耶, 米倉慎一郎, 米井脩治
    • 雑誌名

      蛋白質・核酸・酵素 50

      ページ: 322-329

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Increased sensitivity to sparsely ionizing radiation due to excessive base excision in clustered DNA damage sites in Escherichia coli2005

    • 著者名/発表者名
      P.W.Chang, Q-M.Zhang, K.Takatori, A.Tachibana, S.Yonei
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology 81

      ページ: 115-123

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Shizosaccharomyces pombe homolog (SpMYH) of the E. coli MutY is required for removal of G from 8-oxoG/G to prevent G : C-C : G transversions2005

    • 著者名/発表者名
      T.Doi, S.Yonekura, K.Tano, S.Yasuhira, S.Yonei, Q-M.Zhang
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research 46

      ページ: 205-214

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DNA repair fidelity of base excision repair pathways in human cell extracts2005

    • 著者名/発表者名
      Q-M.Zhang, G.L.Dianov
    • 雑誌名

      DNA Repair 4

      ページ: 263-270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DNA glycosylase activities for thymine residues oxidized in the methyl group are functions of the hNEIL1 and hNTH1 enzymes in human cells2005

    • 著者名/発表者名
      Q.-M.Zhang, S.Yonekura, M.Takao, A.Yasui, S.Yonei
    • 雑誌名

      DNA Repair 4

      ページ: 71-79

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DNA repair fidelity of base excision repair pathways in human Cell extracts2005

    • 著者名/発表者名
      Q-M.Zhang, G.L.Dianov
    • 雑誌名

      DNA Repair 4

      ページ: 263-170

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Increased sensitivity to sparsely ionizing radiation due to excessive base excision in clustered DNA damage sites in Eseheichia coli2005

    • 著者名/発表者名
      P.W.Chang, Q.-M.Zhang, K.Takatori, A.Tachibana, S.Yonei
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology 81

      ページ: 115-123

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DNA glycosylase activities for thymine residues oxidized in the methyl group are functions of the hNEIL1 and hNTH1 enzymes in human cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Q.-M., S.Yonekura, M.Takao, A.Yasui, H.Sugiyama, S.Yonei
    • 雑誌名

      DNA Repair 4

      ページ: 71-79

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [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., Q.-M.Zhang, K.Takatori, A.Tachibana, S.Yonei
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology 81

      ページ: 115-123

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The Shizosaccharomyces pombe homolog (SpMYH) of the Escherichia coli MutY is required for removal of guanine from 8-oxoguanine/guanine mispairs to prevent2005

    • 著者名/発表者名
      Doi, T., S.Yonekura, K.Tano, S.Yonei, Q.-M.Zhang
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research 46

      ページ: 205-214

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] DNA酸化への防御戦略-塩基除去修復を中心に2005

    • 著者名/発表者名
      張秋梅, 中村允耶, 米倉慎一郎, 米井脩治
    • 雑誌名

      蛋白質・核酸・酵素 50

      ページ: 322-329

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 塩基除去修復の構成とヒトDNAグリコシラーゼの機構2005

    • 著者名/発表者名
      張 秋梅, 米倉慎一郎, 中村允耶, 金 貴花, 米井脩治
    • 雑誌名

      放射線生物研究 40

      ページ: 185-201

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] DNA glycosylase activities for thymine residues oxidized in the methyl group are functions of the hNEIL1 and hNTH12005

    • 著者名/発表者名
      T.Doi, S.Yonekura, K.Tano, S, Yasuhira, S.Yonei, Q.-M.Zhang
    • 雑誌名

      DNA Repair 4

      ページ: 71-79

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] DNA repair fidelity of base excision repair pathways in human cell extracts2005

    • 著者名/発表者名
      Q.-M.Zhang, G.L.Dianov
    • 雑誌名

      DNA Repair 4

      ページ: 263-270

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] DNA酸化への防御戦略-塩基除去修復を中心に2005

    • 著者名/発表者名
      張秋梅, 中村允耶, 米倉慎一郎, 米井脩治
    • 雑誌名

      蛋白質・核酸・酵素 50(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Increased sensitivity to sparsely ionizing radiation due to excessive base excision in clustered DNA damage sites in Escherichia coli2005

    • 著者名/発表者名
      P.-W.Chang, Q.-M.Zhang, K.Takatori, A.Tachibana, S.Yonei
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology 81(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The Shizosaccharomyces pombe homolog (SpMYH) of the Escherichia coli MutY is required for removal of guanine from 8-oxoguanine/guanine mispairs to prevent G:C to C:G transversions2005

    • 著者名/発表者名
      T.Doi, S.Yonekura, K.Tano, S, Yasuhira, S.Yonei, Q.-M.Zhang
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research 81(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Recombinant Shizosaccharomyces pombe Nth1 protein exhibits DNA glycosylase activities for 8-oxo-7,8-dihydroguanine residues oxidized in the methyl group

    • 著者名/発表者名
      S.Yonekura, N.Nakamura, T.Doi, H.Sugiyama, S.Yonei, Q.-M.Zhang.
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Base excision repair fidelity in normal and cancer cells

    • 著者名/発表者名
      K.K.L.Chan, Q.-M.Zhang, G.L.Dianov
    • 雑誌名

      Mutagenesis (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 電磁場生命科学(共著書)2005

    • 著者名/発表者名
      張秋梅, 米井脩治
    • 総ページ数
      366
    • 出版者
      京都大学学術出版会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 電磁場生命科学(宮越順二編)2005

    • 著者名/発表者名
      張 秋梅, 米井脩治
    • 総ページ数
      396
    • 出版者
      京都大学出版会
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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