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細胞内損傷乗り越え複製アッセイを用いたアクリルアミド誘発遺伝毒性の分子機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K16199
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

赤木 純一  国立医薬品食品衛生研究所, 病理部, 主任研究官 (60512556)

研究協力者 岩井 成憲  
花岡 文雄  
横井 雅幸  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードアクリルアミド / グリシドアミド / 損傷乗り越えDNA合成 / 遺伝毒性 / 食品汚染物質 / グリシドアミド付加体 / 損傷乗り越え複製 / 人体有害物質
研究成果の概要

アクリルアミド(AA)は食品の加熱調理により生成する遺伝毒性発がん性物質である。本研究ではAAの活性代謝物であるグリシドアミドのDNA付加体の安定化アナログ(GA7FdG)を持つDNAを鋳型として損傷乗り越えDNA合成アッセイを行い、AAにより誘発される遺伝毒性の分子機序を解析した。その結果、鋳型DNA上のGA7FdGは様々なDNAポリメラーゼによる伸長反応を強く阻害した。さらにGA7FdGを持つシャトルベクターはヒト細胞内で複製効率が顕著に低下し、複製産物では点突然変異が見られた。これらの結果から、GA付加体によるDNA複製阻害および突然変異誘発がAAの遺伝毒性に直接寄与することが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

化学物質誘発突然変異では生体内で複数の付加体が生じることなどから、詳細な機序の解析には化学合成された単一の損傷塩基を用いた解析が欠かせない。アクリルアミド曝露により生じる主なDNA損傷であるGA7dGは不安定なため、化学合成された塩基を用いた解析はこれまで行われていなかった。本研究ではGA7dGの安定化アナログを用いることにより、GA7dGがDNA複製を強く阻害すること、および点突然変異を誘発することを明らかにした。アクリルアミド誘発遺伝毒性の詳細な発現機序が明らかになることは食品由来の慢性曝露によるリスクを評価する上で有用な知見となり、社会的にも大きな意義を持つと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Hypersensitivity of mouse embryonic fibroblast cells defective for DNA polymerases η, ι and κ to various genotoxic compounds: Its potential for application in chemical genotoxic screening2018

    • 著者名/発表者名
      Akagi Jun-ichi、Yokoi Masayuki、Cho Young-Man、Toyoda Takeshi、Ohmori Haruo、Hanaoka Fumio、Ogawa Kumiko
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 61 ページ: 76-85

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2017.11.006

    • NAID

      120006456929

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] C57BL/6J野生型およびPolκ欠損マウスにおけるベンゾ[a]ピレンおよびα‐ナフトフラボン併用投与の効果2019

    • 著者名/発表者名
      赤木純一, Young‐Man Cho, 豊田武士, 横井雅幸, 横井雅幸, 花岡文雄, 花岡文雄, 大森治夫, 小川久美子
    • 学会等名
      第35回日本毒性病理学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] N7グリシドアミドdG付加体は哺乳類細胞においてDNA複製を阻害する2018

    • 著者名/発表者名
      赤木純一, 横井雅幸, Young-Man Cho, 岩井成憲, 花岡文雄, 小川久美子
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Benzo[a]pyrene-induced tumorigenesis in Polκ-knockout mice2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Akagi, Young-Man Cho, Takeshi Toyoda, Masayuki Yokoi, Fumio Hanaoka, Haruo Ohmori, Kumiko Ogawa
    • 学会等名
      The 11th 3R & 3C Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Polκ deficiency on benzo[a]pyrene-induced tumorigenesis2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Akagi, Young-Man Cho, Takeshi Toyoda, Masayuki Yokoi, Fumio Hanaoka, Haruo Ohmori, Kumiko Ogawa
    • 学会等名
      5th DNA Polymerases meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 損傷乗り越え型DNAポリメラーゼ イータ・イオタ・カッパ三重欠損細胞を用いた新規遺伝毒性試験法の研究2017

    • 著者名/発表者名
      赤木純一、横井雅幸、Young-Man Cho、豊田武士、大森治夫、花岡文雄、小川久美子
    • 学会等名
      第3回 次世代を担う若手のためのレギュラトリーサイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンゾ[a]ピレン混餌投与によるマウス前胃腫瘍発生に対するPolκの寄与2017

    • 著者名/発表者名
      赤木純一、Young-Man Cho、豊田武士、水田保子、横井雅幸、花岡文雄、大森治夫、小川久美子
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンゾ[a]ピレン誘発発がんに対するPolκの寄与の解析2017

    • 著者名/発表者名
      赤木純一、Young-Man Cho、豊田武士、水田保子、横井雅幸、大森治夫、花岡文雄、小川久美子
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 損傷乗り越え型DNAポリメラーゼη・ι・κ三重欠損細胞は非代謝ベンゾ[a]ピレンに高感受性を示す2016

    • 著者名/発表者名
      赤木純一, 横井雅幸, Young-Man Cho, 豊田武士, 大森治夫, 花岡文雄, 小川久美子
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Triple knockout mouse fibroblast cells defective for DNA polymerases η, ι, and κ exhibit hypersensitivity to various genotoxic agents and increased activation of DNA damage responses2016

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Akagi, Masayuki Yokoi, Takeshi Toyoda, Young-Man Cho1, Haruo Ohmori, Fumio Hanaoka, Kumiko Ogawa
    • 学会等名
      10th 3R International Symposium
    • 発表場所
      ホテル一畑(島根県松江市)
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polη, Polι,およびPolκの欠損はさまざまな化学物質に対して異なる感受性を示し、遺伝毒性のスクリーニングに有用である2016

    • 著者名/発表者名
      赤木純一, 横井雅幸, 豊田武士, Young-Man Cho, 花岡文雄, 小川久美子
    • 学会等名
      第75回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 損傷乗り越えDNAポリメラーゼη・ι・κ三重欠損細胞およびPolκ欠損マウスの遺伝毒性物質曝露に対する応答2016

    • 著者名/発表者名
      赤木純一, 横井雅幸, 豊田武士, 曺永晩, 西川秋佳, 大森治夫, 花岡文雄, 小川 久美子
    • 学会等名
      第31回発癌病理研究会
    • 発表場所
      信州松代ロイヤルホテル(長野県長野市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Polη, Polι, and Polκ exhibit different genetic interactions to genotoxins of various mechanisms and the triple knockout cells are useful for screening of chemical genotoxity2016

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Akagi, Masayuki Yokoi, Takeshi Toyoda, Young-Man Cho, Haruo Ohmori, Fumio Hanaoka, Kumiko Ogawa
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Mutagenesis
    • 発表場所
      PGA Catalunya Business and Convention Centre, Girona, Spain
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polη, Polι, and Polκ exhibit different genetic interactions to genotoxins of various mechanisms and the triple knockout cells are useful for screening of chemical genotoxity2016

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Akagi, Masayuki Yokoi, Takeshi Toyoda, Young-Man Cho, Haruo Ohmori, Fumio Hanaoka, Kumiko Ogawa
    • 学会等名
      Gordon Research Seminar on Mutagenesis
    • 発表場所
      PGA Catalunya Business and Convention Centre, Girona, Spain
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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