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突然変異のスペクトラムを指標にゲノム不安定性を推測する環境モニタリングの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18590133
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 環境系薬学
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

山田 雅巳  国立医薬品食品衛生研究所, 変異遺伝部, 主任研究官 (80230481)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
4,010千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 510千円)
2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード突然変異頻度 / 自然突然変異 / ゲノム / 始原菌 / random mutation capture / DNA
研究概要

標的遺伝子の表現型の変化により突然変異を検出する方法は、測定結果にはバイアスがかかっていた。また、発現していない領域で起こる突然変異には適用できないという欠点もあり、表現型に頼らずに遺伝子突然変異を高感度かつ簡便に検出する手法の確立が望まれていた。
RMC法は、ランダムに起こる突然変異を特定の標的遺伝子を使わずに測定する方法である。大腸菌ゲノムDNAを5種類の制限酵素で37℃16時間処理した後、エタノール沈殿により精製する。標的配列を含む約400bpのプローブDNAを、dUTP、dATP、dGTP、dCTPの存在下、片方の5'末端をビオチン標識したプライマーセットを用いて、精製ゲノムDNAを鋳型にPCR法により増幅し、マイクロスピンカラム等を用いて精製。そのビオチン標識産物をストレプトアビジン結合磁気ビーズと混合して室温で3時間攪拌し、結合したものを磁気ビーズ標識プローブとして使用した。切断したゲノムDNA断片を標識プローブと37℃で16時間アニールさせ、形成された二本鎖DNAを磁石で沈降させて、標的DNAを選択的に回収。標的DNA+標識プローブの二本鎖DNAを制限酵素TaqIで65℃・1時間処理し、95℃・1分で変性させて50℃・3分で再アニールさせた。この操作を1回ごとにTaqIを追加しつつ5回繰り返してTaqIの認識配列に変異を持たない断片を、ウラシルDNAグリコシラーゼで37℃2時間処理して標識プローブ(dUを含んでいる)を、それぞれ除去した。回収された標的DNAの数とTaqIで分解されなかった標的DNAの数を、定量的PCR法により測定した。
その結果、大腸菌DNAを標的とした際の検出感度は、従来のレポーター遺伝子を用いた変異検出法における自然突然変異頻度に及ばなかった。検出感度を改善するためには、不完全なTaqI処理に起因する擬陽性反応の克服が重要な課題と考える。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (6件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Specificity of mutations induced by incorporation of oxidized dNTPs into DNA by human DNA polymerase η2008

    • 著者名/発表者名
      Hidaka K., 他
    • 雑誌名

      DNA Repair 7

      ページ: 497-506

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specificity of mutations induced by incorporation of oxidized dNTPs into DNA by human DNA polymerase η2008

    • 著者名/発表者名
      Hidaka K., et. al.
    • 雑誌名

      DNA Repair 7

      ページ: 497-506

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Archaes : A new models for prokaryotic biology Chapter 7 : DNA repair and DNA damage tolerance in Archaeal bacteria2008

    • 著者名/発表者名
      Nohmi T., et. al.
    • 雑誌名

      Caister Academic Press

      ページ: 147-169

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Specificity of mutations induced by incorporation of oxidized dNTPs into DNA by human DNA polymerase η2008

    • 著者名/発表者名
      Hidaka K, Yamada M, Kamiya H, Masutani C, Harashima H, Hanaoka F, Nohmi T
    • 雑誌名

      DNA Repair 7

      ページ: 497-506

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Replication of 2-hydroxyadenine-containing DNA and recognition by human MutSα2007

    • 著者名/発表者名
      Barone F., 他
    • 雑誌名

      DNA Repair 6

      ページ: 355-366

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Replication of 2-hydroxyadenine-containing DNA and recognition by human MutSa2007

    • 著者名/発表者名
      Barone F., et. al.
    • 雑誌名

      DNA Repair 6

      ページ: 355-366

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Replication of 2-hydroxyadenine-containing DNA and recognition by human MutSα2007

    • 著者名/発表者名
      Barone F, McCulloch SD, Macpherson P, Maga G, Yamada M, Nohmi T, Minoprio A, Mazzei F, Kunkel TA, Karran P, Bignami M
    • 雑誌名

      DNA Repair 6

      ページ: 355-366

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a bacterial hyper-sensitive tester strain for specific detection of the genotoxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons2006

    • 著者名/発表者名
      Yamada M., 他
    • 雑誌名

      Genes and Environment 28

      ページ: 23-30

    • NAID

      110004740319

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of Y-Family DNA polymerases in Mutagenesis by oxidized nucleotides in Escherichia coli2006

    • 著者名/発表者名
      Yamada M., 他
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 188

      ページ: 4992-4995

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibitory effects of caraway (Carum carvi L.) and its component on N-methyl-N'-nitoro-N-nitrosoguanidine-induced mutagenicity2006

    • 著者名/発表者名
      Mazaki M., 他
    • 雑誌名

      Journal of Medical Investigation 153

      ページ: 123-133

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specificity of replicative and SOS-inducible DNA polymerases in frameshift mutagenesis : Mutability of Salmonella typhimurium strains overexpressing SOS-inducible DNA polymerases to 30 chemical mutagens2006

    • 著者名/発表者名
      Matsui K., 他
    • 雑誌名

      DNA Repair 5

      ページ: 45-68

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a bacterial hyper-sensitive tester strain for specific detection of the genotoxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons2006

    • 著者名/発表者名
      Yamada M., et. al.
    • 雑誌名

      Genes and Environment 28

      ページ: 23-30

    • NAID

      110004740319

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Involvement of Y-Family DNA polymerases in Mutagenesis by oxidized nucleotides in Escherichia coli2006

    • 著者名/発表者名
      Yamada M., et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 188

      ページ: 4992-4995

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Inhibitory effects of caraway(Carum carvi L.) and its component on N-methyl-N-nitoro-N-nitrosoguanidine-induced mutagenicity2006

    • 著者名/発表者名
      Mazaki M., et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Medical Investigation 53

      ページ: 123-133

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Specificity of replicative and SOS-inducible DNA polymerases in frameshift mutagenesis : Mutability of Salmonella typhimurium strains overxpressing SOS-inducible DNA polymerases to 30 chemical mutagens2006

    • 著者名/発表者名
      Matsui K., et. al.
    • 雑誌名

      DNA Repair 5

      ページ: 45-68

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Involvement of Y-Family DNA polymerases in Mutagenesis by oxidized nucleotides in Escherichia coli2006

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Nunoshiba T, Shimizu M, Gruz P, Kamiya H, Harashima H, Nhomi T
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. 188

      ページ: 4992-4995

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a bacterial hyper-sensitive tester strain for specific detection of the genotoxicity of polycylic aromatic hydrocarbons2006

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Matsui K, Nohmi T
    • 雑誌名

      Genes & Environ. 28

      ページ: 23-30

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Inhibitory effects of caraway (Carum carvi L.) and its component on N-methyl-N'-nitoro-N-nitrosoguanidine-induced mutagenicity2006

    • 著者名/発表者名
      Mazaki M, Kataoka K, Kinouchi T, Vinitketkumnuen U, Yamada M, Nohmi T, Kuwahara T, Akimoto S, Ohnishi Y
    • 雑誌名

      J. Med. Invest 53

      ページ: 123-133

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Specificity of replicative and SOS-inducible DNA polymerases in frameshift mutagenesis : Mutability of Salmonella typhimurium strains overexpressing SOS-inducible DNA polymerases to 30 chemical mutagens2006

    • 著者名/発表者名
      Matsui K, Yamada M, Imai M, Yamamoto K, Nohmi T
    • 雑誌名

      DNA Repair 5

      ページ: 45-68

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 酸化ピリミジン損傷を誘発する変異原を高感度に検出する新規なサルモネラ株2007

    • 著者名/発表者名
      山田 雅巳, 他
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第36回大会・アジア環境変異原学会第1回大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development of bacterial tester strains highly sensitive to oxidative mutagens2007

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M., Matsui, K., Nohmi, T.
    • 学会等名
      The 1st Asian Conference of Environmental Mutagenesis and the 36th Annual meeting of the Japanese Environmental Mutagen Society
    • 発表場所
      Kitakyushu International Conference Center
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 光化学原因物質と酸化損傷に高度に感受性を示す新規サルモネラ試験菌株2006

    • 著者名/発表者名
      山田 雅巳, 他
    • 学会等名
      第36回欧州環境変異原学会
    • 発表場所
      チェコ
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 多環芳香族炭化水素の変異原性を高感度,特異的に検出する バクテリアテスター株の開発2006

    • 著者名/発表者名
      山田 雅巳, 他
    • 学会等名
      第65回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Novel Salmonella tester strains highly sensitive to photochemical sources and oxidative damage2006

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M., Matsui, K., Nohmi, T.
    • 学会等名
      The 36th Annual meeting of European Environmental Mutagen Society
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development of bacterial tester strains detecting mutagenicity of polyaromatic hydrocarbons specifically and sensitively2006

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M., Matsui, K., Nohmi, T.
    • 学会等名
      The 65th Annual meeting of Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] Archaea: A new models for prokaryotic biology Chapter 7: DNA repair and DNA damage tolerance in Archaeal bacteria2008

    • 著者名/発表者名
      Nohmi T, 他
    • 出版者
      Caister Academic Press
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] Archaea:A new models for prokaryotic biology Chapter7:DNA repair and DNA damage tolerance in Archaeal bacteria2008

    • 著者名/発表者名
      Nohmi T, Yamada M, Gruz P
    • 総ページ数
      248
    • 出版者
      Caister Academic Press
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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