放射線や活性酸素で生じる塩基損傷の修復酵素の同定と突然変異抑制における役割の解析

• 研究課題/領域番号: 19510056
• 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: 秋山 秋梅 (張 秋梅) 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00260604)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2007年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 電離放射線 / 活性酸素 / 酸化的塩基損傷 / 塩基除去修復 / 突然変異 / DNAグリコシラーゼ / 線虫 / KsgA

研究概要

放射線や活性酸素はDNAに多様な損傷を引き起こす。生じる塩基酸化体, チミングリコール, 5-ホルミルウラシルや8-オキソグアニンは突然変異を誘発する損傷である。生物は, これらの損傷をDNAから除去することで突然変異を抑制する防御システムを備えている。本研究では, 分裂酵母, 線虫, 大腸菌での塩基酸化体をDNAから除去する新規のDNAグリコシラーゼを同定し, それらの酵素が自然および酸化ストレスで誘発される突然変異を抑制することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Purification and characterization of Caenorhabditis elegans NTH, a homolog of human endonuclease III : essential role of Nterminal region (2009)
  • 著者名/発表者名: Morinaga, H., S. Yonekura, N. Nakamura, H. Sugiyama, S. Yonei and Q-M, Zhang-Akiyama
  • 雑誌名: DNA Repair (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] KsgA, a 16S rRNA adenine methyltransferase, has a novel DNA glycosylase/AP lyase activity to prevent mutations in Escherichia coli (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhang-Akiyama, Q-M., H. Morinaga, M. Kikuchi, S. Yonekura, H. Sugiyama, K. Yamamoto and S. Yonei
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yonekura, S., N. Nakamura, S. Yonei and Q-M. Zhang-Akiyama (2009)
  • 著者名/発表者名: Yonekura, S., N. Nakamura, S. Yonei and Q-M. Zhang-Akiyama
  • 雑誌名: J. Radiat. Res. 50 ページ: 19-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human Nei-like protein NEIL3 has AP lyase activity specific for single-stranded DNA and confers oxidative stress resistance in Escherichia coli mutant (2009)
  • 著者名/発表者名: Takao, M., Y. Oohata, K. Kitadokoro, K. Koba-yashi, S. Iwai, A. Yasui, S. Yonei, Q-M. Zhang
  • 雑誌名: Genes to Cells 14 ページ: 261-270
• [雑誌論文] Generation, biological consequences and repair mechanisms of cytosine deamination in DNA (2009)
  • 著者名/発表者名: Yonekura, S., N, Nakamura, S. Yonei, Q-M, Zhang-Akiyama
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 50 ページ: 19-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] KsgA, a 16S rRNA adenine methyltransferase, has a novel DNA glycosylase/APlyase activity to prevent mutations in Escherichia coli (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhang-Akiyama, Q-M., H. Morinaga, M. Kikuchi, S. Yonekura, H. Sugiyama, K. Yamamoto, s. Yonei
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Primary research of human anti-oxidant genes GLRX2 and TXN1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Wang, L-L., Q-M. Zhang-Akiyama
  • 雑誌名: Journal of Biology 25 ページ: 17-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human Nei-like protein NEIL3 has APlyase activity specific for single-stranded DNA and confers oxidative stress resistance in Escherichia coli mutant (2009)
  • 著者名/発表者名: Takao, M., Y. Oohata. K. Kitadokoro, K. Kobayashi, S. Iwai, A. Yasui, S. Yonei, Q-M. Zhang-Akiyama
  • 雑誌名: Genes to Cells 14 ページ: 261-270
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, N., H. Morinaga, M. Kikuchi, S. Yonekura, N. Ishii, K. Yamamoto, S. Yonei and Q-M. Zhang
  • 雑誌名: Mutagenesis 23 ページ: 407-413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Primary research of human anti-oxidant gene GLRX2 and TXN1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Wang, L.-L. and Q-M. Zhang
  • 雑誌名: J. Biol. 25 ページ: 17-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and characterization of uracil-DNA glycosylase and the biological consequences of the loss of its function in the nematode Caenorhabditis elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, N., H. Morinaga, M. Kikuchi, S. Yonekura, N. Ishii, K. Yamamoto, S. Yonei, Q. -M. Zhang
  • 雑誌名: Mutagenesis 23 ページ: 407-413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and characterization of uracil-DNA glycosylase and the biological consequences of the loss of its function in the nematode Caenorhabditis elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, N., H. Morinaga, M. Kikuchi, S. Yonekura.S. Yonei and Q. -M. Zhang
  • 雑誌名: Mutagenesis (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recombinant Schizosaccharomyces pombe Nth1 protein exhibits DNA glycosylase activities for 8-oxo-7.8-dihydroguanine and thymine residues oxidized in the methyl group (2007)
  • 著者名/発表者名: Yonekura, S., N. Nakamura, T. Doi, H. Sugiyama, K. Yamamoto, S. Yonei and Q-M. Zhang
  • 雑誌名: J. Radiat. Res. 48 ページ: 417-424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of DNA polymerase β results in an increased rate of frameshift mutations during base excision repair (2007)
  • 著者名/発表者名: Chan, K., S. Houlbrook, Q-M. Zhang, M. Harrison, L. D. Hickson and G. L. Dianov
  • 雑誌名: Mutagenesis 31 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] シトシン脱アミノ化の生物作用とその修復の機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村允耶、米倉慎一郎、森永浩伸、米井脩治、張秋梅
  • 雑誌名: 放射線生物研究 42 ページ: 132-146
• [雑誌論文] Overexpression of DNA polymerase b results in an increased rate of frameshift mutations during base excision repair (2007)
  • 著者名/発表者名: Chan, K., S. Houlbrook, Q. -M. Zhang, M. Harrison, L. D. Hickson and G. L. Dianov
  • 雑誌名: Mutagenesis 31 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recombinant Schizosaccharomyces pombe Nth1 protein exhibits DNA glycosylase activities for 8-oxo-7,8-dihydro-guanine and thymne residues oxidized in the methyl group (2007)
  • 著者名/発表者名: Yonekura, S., N. Nakamura, H. Sugiyama, K. Yamamoto, S. Yonei and Q.-M. Zhang
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 48 ページ: 417-424
  • 査読あり
• [学会発表] Identification and characterization of NTH homolog in C. elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: H, Morinaga, N. Nakamura. S. Yonekura. H. Sugiyama, S. Yonei, Q-M. Zhang-Akiyama
  • 学会等名: The 2nd International Sympojium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2008-11-22
• [学会発表] Correlation of cellular radiation sensitivity and radiation responses with the levels of thioredoxin in HeLa cells (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Matsui, Q-M. Zhang-Akiyama
  • 学会等名: The 2nd International Sympojium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2008-11-22
• [学会発表] Modulation of cellular effects of ionizing radiation and reactive oxygen species by overexpression of antioxidant enzymes in human cells (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Hosoki, Q-M. Zhang-Akiyama
  • 学会等名: The 2nd International Sympojium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2008-11-22
• [学会発表] Search for MutT functional homologs in C. elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sanada, Q-M. Zhang-Akiyama
  • 学会等名: The 2nd International Sympojium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2008-11-22
• [学会発表] The role of the C. elegans OXR1 homolog in protection against oxidative stress (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Asai, Q-M. Zhang-Akiyama
  • 学会等名: The 2nd International Sympojium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2008-11-22
• [学会発表] 活性酸素防御酵素の高発現による細胞応答の変動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山(張)秋梅, 細木彩夏, 松井亜子, 橋口一成, 野村崇治, 近藤隆
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第51回大会
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] 抗酸化酵素の高発現による放射線や活性酸素に対する細胞応答の変動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 細木彩夏, 橋口一成, 近藤隆, 野村崇治, 米井脩治, 秋山(張)秋梅
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第51回大会
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] 線虫 C. elegans におけるNTH遺伝子の同定と解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森永浩伸, 米倉愼一郎, 中村允耶, 杉山弘, 米井脩治, 秋山(張)秋梅
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第51回大会
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] 活性酸素防御酵素の高発現と細胞の放射線応答の変動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松井亜子, 橋口一成, 近藤隆, 野村崇治, 米井脩治, 秋山(張)秋梅
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第51回大会
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] 線虫C. elegans におけるウラシルDNAグリコシラーゼCeUng-1の性質と遺伝子欠損の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山秋梅, 中村允耶, 森永浩伸, 菊地政弘, 石井直明
  • 学会等名: 日本遺伝学会第80回大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] KsgA, a rRNA methyitransferase, has a novel DNA glycosylase/APlyase activity that removes cytosine paired with oxidative damage of thymine (2008)
  • 著者名/発表者名: Qiu-Mei Zhang, Hironobu Morinaga. Shin-Ichiro Yonekura, Naoaki Ishii, Shuji Yonei
  • 学会等名: The 10th International Workshop Radiation Damage to DNA
  • 発表場所: Urabandai, Fukushima
  • 年月日: 2008-06-10
• [学会発表] KsgA, a rRNA methyltransferase, has a novel DNA glycosylase/AP lyase activity that removes cytosine paired with oxidative damage of thymine (2008)
  • 著者名/発表者名: Q-M. Zhang, Hironobu Morinaga, Shin-Ichiro Yonekura, Naoaki Ishii and Shuji Yonei
  • 学会等名: 10th International Workshop Radiation Damage to DNA
  • 発表場所: Fukushima
• [学会発表] 活性酸素防御酵素の高発現による放射線応答の変動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山(張)秋梅、細木彩夏、松井亜子、橋口一成、野村崇治、近藤隆
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第51回大会
  • 発表場所: 北九州
• [学会発表] 抗酸化酵素の高発現による放射線や活性酸素に対する細胞応答の変動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 細木彩夏、橋口一成、近藤 隆、野村崇治、米井脩治、秋山(張)秋梅
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第51回大会
  • 発表場所: 北九州
• [学会発表] 線虫 C. elegansにおける NTH 遺伝子の同定と解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森永浩伸, 米倉慎一郎, 中村允耶, 杉山 弘, 米井脩治, 秋山(張)秋梅
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第51回大会
  • 発表場所: 北九州
• [学会発表] 活性酸素防御酵素の高発現と細胞の放射線応答の変動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松井亜子、橋口一成、近藤 隆、野村崇治、米井脩治、秋山(張)秋梅
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第51回大会
  • 発表場所: 北九州
• [学会発表] 線虫 C.elegansにおけるウラシルDNAグリコシラーゼCeUng-1の性質と遺伝子欠損の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山秋梅、中村允耶、森永浩伸、菊地政弘、石井直明
  • 学会等名: 日本遺伝学会第80回大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 真核生物OXR1タンパク質の機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 橋口一成、浅井翔太、米井脩治、秋山(張)秋梅
  • 学会等名: 日本分子生物学会第31回大会-日本生化学会第81回大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 線虫C. elegansのNth1ホモログの同定と構造機能の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森永浩伸、米倉慎一郎、米井脩治、石井直明、秋山(張)秋梅
  • 学会等名: 日本分子生物学会第31回大会-日本生化学会第81回大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] The role of the C. elegans OXR1 homolog in protection against oxidative stress (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Asai and Q-M. Zhang-Akiyama
  • 学会等名: The 2^<nd> International Symposium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Identification and characterization of NTH homolog in C. elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Morinaga, N. Nakamura, S-I. Yonekura, H Sugiyama, S. Yonei and Q-M. Zhang-Akiyama
  • 学会等名: The 2^<nd> International Symposium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Correlation of cellular radiosensitivity and radiation responses with the levels of thioredoxin in HeLa cells (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Matsui and Q-M. Zhang-Akiyama
  • 学会等名: The 2^<nd> International Symposium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Modulation of cellular effects of ionizing radiation and reactive oxygen species by overexpression of antioxidant enzymes in human cells (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Hosoki and Q-M. Zhang-Akiyama
  • 学会等名: The 2^<nd> International Symposium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Search for MutT functional homolog in C. elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sanada and Q-M. Zhang-Akiyama
  • 学会等名: The 2^<nd> International Symposium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Comparative Analysis of Structure and Functions of MutT Homologs (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kikuchi, Shin-Ichiro Yonekura and Q-M. Zhang
  • 学会等名: The 1st International Symposium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Biological Diversity of Oxidative Stress Response (2008)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ichro Yonekura and Q-M. Zhang
  • 学会等名: The 1st International Symposium of the Biodiversity Global COE Project
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] 抗酸化酵素の高発現によるヒト細胞での放射線感受性の変動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張秋梅、立花章、野村崇、米倉慎一郎、米井脩治
  • 学会等名: 日本放射線影響学会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2007-11-18
• [学会発表] 線虫(Caenorhabditis elegans)におけるMutTホモログの解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊地政弘、米倉慎一郎、中村允耶、米井脩治、張秋梅
  • 学会等名: 日本分子生物学会第30回大会-日本生化学会第80回大会合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] スーパーオキサイドによって誘導されるydbK遺伝子のプロモーターと機能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 米倉慎一郎、米井脩治、張秋梅
  • 学会等名: 日本分子生物学会第30回大会-日本生化学会第80回大会合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 抗酸化酵素の高発現によるヒト細胞での放射線感受性の変動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張秋梅, 中島恭子, L-L. Wang, 蓮池史画, 立花章, 野村崇治, 米倉慎一郎, 米井脩治
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第50回大会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 線虫Caenorhabditis elegansおよびホヤCiona intestinalisにおけるMutTホモログの同定と解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊地政弘, 米倉慎一郎, 中村允耶, 米井脩治, 張秋梅
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第50回大会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] スーパーオキサイド誘導性ydbK遺伝子のプロモーターとYdbKタンパク質の抗酸化機能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 米倉慎一郎、米井脩治、張秋梅
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第50回大会
  • 発表場所: 千葉
• [図書] Establishment of human cell lines lacking mitochondrial DNA. In Methods in Molecular Biology. Mitochondria DNA : Methods and Protocols (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashiguchi, K. and Q-M. Zhang-Akiyama
  • 出版者: Humana Press (New Jersey)(in pres)
• [図書] Methods in Molecular Biology. Mitochondria DNA : Methods and Protocols, 2nd Edition (Stuart JA, ed) (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashiguchi, K, Q-M, Zhang-Akiyama
  • 出版者: Humana Press (New Jersey)(印刷中)