酸化的ストレスによる細胞死と消化管がん抑制機構におけるMUTYHの働き

• 研究課題/領域番号: 17014070
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 中別府 雄作 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (30180350)
• 研究分担者: 中津 可道 九州大学, 医学研究院, 助教授 (00207820)
• 研究期間 (年度): 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円); 2005年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
• キーワード: 酸化ストレス / 8-oxoguanine / 突然変異 / 細胞死 / ノックアウトマウス / OGG1 / MUTYH / 家族性大腸腺腫症

研究概要

1. 2-ヒドロキシアデニン/アデニンDNAグリコシラーゼをコードするMutyh遺伝子を欠損したマウス(16匹)と野生型マウス(15匹)にKBrO_3添加飲水(2gL,16週)の投与により酸化ストレスを負荷した。野生型マウスでは1個体当たり平均1個以下の腫瘍形成を小腸にに認めるのみであったが,Mutyh欠損マウスにおいては1個体当たり平均数十個以上の小腸腺腫の形成が認められた。
2. rpsLトランスジーンを持つMutyh欠損マウスへのKBrO_3添加飲水の投与実験から,Mutyh欠損によりG : C→T : A突然変異が野生型の20倍以上高頻度に生じることが明らかになった。現在,1と2をまとめて論文を投稿中である。
3. Ogg1欠損細胞は,野生型の細胞よりもメナジオンによる酸化ストレス負荷に高感受性でピクノーシスを呈する。Ogg1欠損細胞が示した酸化ストレス感受性はMUTYHのsiRNAによるノックダウンで回復したことから,DNA中に蓄積した8-oxoGに対して取り込まれたアデニンをMUTYHが除去することで細胞死を促進する可能性が示唆された。現在,論文準備中である。
4.家族性大腸腺腫症患者でAPC遺伝子に変異を持たずMUTYH遺伝子に変異を持つ家系をのスクリーニングで見つかった新規のMUTYH変異の修復活性に及ぼす影響を解析し,機能欠損を見出した。
5. MUTYHの生物学的機能解析を目的としてMUTYH欠損マウスよりマウス胎児繊維芽細胞株(MEF)を樹立し、更に野生型および変異型の組換えMUTYHを発現するMEF株の作成を開始した。

研究成果

• [雑誌論文] MTH1, an oxidized purine nucleoside triphosphatase, suppresses the accumulation of oxidative damage of nucleic acids in the hippocampal microglia during kainate-induced excitotoxicity. (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Kajitani et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 26(6) ページ: 1688-1698
• [雑誌論文] Mutagenesis and Carcinogenesis Caused by the Oxidation of Nucleic Acids. (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakabeppu, et al.
  • 雑誌名: Biological Chemistry 387(in press)
• [雑誌論文] Prevention of the mutagenecity and cytotoxicity of oxidized purine nucleotides. (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakabeppu et al.
  • 雑誌名: Oxidative Damage to Nucleic Acids (On line)
• [雑誌論文] The GT to GC single nucleotide polymorphism at the beginning of an alternative exon 2C of human MTH1 gene confers an amino terminal extension that functions as a mitochondrial targeting signal. (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Sakai et al.
  • 雑誌名: Journal of Molecular Medicine (in press)
• [雑誌論文] Novel Role of Neuronal Ca^<2+> Sensor-1 as a Survival Factor Up-Regulated in Injured Neurons. (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Y.Nakamura et al.
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology (in press)
• [雑誌論文] MTH1, an oxidized purine nucleoside triphosphatase, prevents the cytotoxicity and neurotoxicity of oxidized purine nucleotides (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakabeppu et al.
  • 雑誌名: DNA Repair (in press)
• [雑誌論文] 8-Oxoguanine Formation Induced by Chronic UVB Exposure Makes Ogg1 Knockout Mice Susceptible to Skin Carcinogenesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Kunisada et al.
  • 雑誌名: Cancer Research 65(14) ページ: 6006-6010
• [雑誌論文] XRCC1 interactions with multiple DNA glycosylases : A model for its recruitment to base excision repair. (2005)
  • 著者名/発表者名: A.Campalans et al.
  • 雑誌名: DNA Repair 4(7) ページ: 826-835
• [雑誌論文] Stress response gene ATF3 is a target of c-myc in serum-induced cell proliferation. (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Tamura et al.
  • 雑誌名: EMBO Journal 24 ページ: 2590-2601
• [雑誌論文] MTH1, an oxidized purine nucleoside triphosphatase, protects the dopamine neurons from oxidative damage in nucleic acids caused by 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine. (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Yamaguchi et al.
  • 雑誌名: Cell Death Differentiation (On line)