ヒト細胞における大気浮遊粒子由来物質による突然変異の定量的解析と分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 17710047
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 川西 優喜 大阪府立大学, 産学官連携機構, 助手 (70332963)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: TLS / DNA複製 / 大気汚染物質 / DNA付加体 / 多環芳香族 / DNA損傷 / 突然変異

研究概要

大気浮遊粒子状物質由来のDNA付加体を部位特異的に1箇所もつプラスミドを作製し、ヒト培養細胞内で複製させ、TLSの頻度と突然変異パターンを明らかにすることを目的に実験を実施した。最終的には付加体ごとに付加体1分子あたりのTLS頻度や突然変異誘発率を比較する。今回解析を終えDNA付加体は、化石燃料燃焼で生成しタバコ煙にも含まれ膀胱癌を起こす4-アミノビフェニルの付加体(dG-ABP)である。がん抑制遺伝子p53のコドン248は、膀胱癌で見つかるp53変異のホットスポットであり、またABP付加のホットスポットでもある。コドン248の周辺配列を複した塩基配列上のdG1箇所のみdG-ABPにかえた部位特異的修飾プラスミドをヒト細胞に導入し、生じたTLSの頻度を変異パターンを調べた。
その結果、このdG-ABP修飾プラスミドのTLS率は36%であることがわかった。以前の大腸菌を用いた実験結果から大腸菌でのTLS率は80%であったので、dG-ABPはヒト細胞において強く複製阻害をすることがわかった。またTLSしたプラスミドの塩基配列を調べたところ約5%の娘プラスミドに突然変異が生じていた。変異の内訳は修飾部でのGからTへのトランスパージョンが4、GからCへのトランスパージョンが2、GGからTAへのタンデム置換が1、修飾部の1塩基下流でのGからAへのトランジションが1、修飾部の2塩基下流でのAからCへのトランスパージョンが1個であった。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular Evidence of Involvement of Nucleotide Excision Repair (NER) System in Repair of the Mono ADP-ribosylated DNA Adduct Produced by Pierisin-1, an Apoptosis-inducing Protein from Cabbage Butterfly (2007)
  • 著者名/発表者名: Masanobu Kawanishi, Kazuki Matsukawa, Isao Kuraoka, Takeji Takamura-Enya, Yukari Totsuka, Yasuko Matsumoto, Masahiko Watanabe, Yue Zou, Kiyoji Tanaka, Takashi Sugimura, Keiji Wakabayashi, Takashi Yagi
  • 雑誌名: Chemical Research in Toxicology (未定)
• [雑誌論文] Identification of three major DNA adducts formed by the carcinogenic air pollutant 3-nitrobenzanthrone in rat lung at the C8 and N2 position of guanine and at the N6 position of adenine (2006)
  • 著者名/発表者名: V.M.Arlt, H.H.Schmeiser, M.R.Osborne, M.Kawanishi, T.Kanno, T.Yagi, D.H.Phillips, T.Takamura-Enya
  • 雑誌名: International Journal of Cancer 118(9) ページ: 2139-2146
• [雑誌論文] Establishment of Reporter Yeasts for Guinea Pig and Syrian Hamster Aryl Hydrocarbon Receptor Ligand Activity (2006)
  • 著者名/発表者名: Masanobu Kawanishi, Michiyo Sakamoto, Chiaki Shimohara, Takashi Yagi
  • 雑誌名: Genes and Environment 28(4) ページ: 167-172
  • NAID: 110005717027
• [雑誌論文] Identification of three major DNA adducts formed by the carcinogenic air pollutant 3-nitrobenzanthrone in rat lung at the C8 and N2 position of guanine and at the N6 position of adenine
  • 著者名/発表者名: V.M.Arlt, H.H.Schmeiser, M.K.Osborne, M.Kawanishi, T.Kanno, T.Yagi, D.H.Phillips, T.Takamura-Enya
  • 雑誌名: International Journal of Cancer 印刷中
• [図書] Translesion DNA synthesis across mono ADP-ribosylated deoxyguanosine by Y-family DNA polymerases, in New Developments in Mutation Research (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Kawanishi, K.Matsukawa, E.Ohashi, T.Takamura, Y.Totsuka, M.Watanabe, T.Sugimura, K.Wakabayash, F.Hanaoka, H.Ohmori, T.Yagi
  • 総ページ数: 255
  • 出版者: Nova Science Publishers, Inc., N.Y., U.S.A
• [図書] New Developments in Mutation Research (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Kawanishi, et al.(C.L.Valon eds)
  • 出版者: Nova Science Publishers, Inc., 400 Oser Avenue, Suite 1600 Hauppauge, NY 11788(印刷中)