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損傷乗り越えDNA合成を介したアクリルアミド誘発突然変異の分子機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K12348
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63030:化学物質影響関連
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)

研究分担者 横井 雅幸  神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 准教授 (00322701)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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 / 突然変異 / 遺伝毒性 / 変異原性 / DNA損傷 / 食品汚染物質
研究開始時の研究の概要

アクリルアミドは国際がん研究機関発がん性分類において2A(人に対しておそらく発がん性がある)に分類される遺伝毒性発がん性物質であり、炭水化物を多く含む食品の加熱調理により非意図的に生成することから食品安全上の重要な課題となっている。本研究ではアクリルアミドの慢性曝露による影響の中でも特に懸念すべきハザードである遺伝毒性(DNAや染色体の構造または塩基配列を変化させる毒性)に焦点を当て、アクリルアミドの活性代謝物であるグリシドアミドのN7位デオキシグアノシン付加体による遺伝毒性・突然変異誘発機序を解析する。

研究成果の概要

本研究ではヒト細胞においてアクリルアミド誘発突然変異に寄与するDNAポリメラーゼを明らかにするため、Polη、Polι、Polκ、およびREV1のノックアウト細胞を作出し、アクリルアミドの活性代謝物であるグリシドアミドN7位dG付加体(GA7dG)の安定化アナログ(GA7dfG)における部位特異的突然変異頻度を測定した。その結果、GA7dGにより誘発される点突然変異の少なくとも一部にはPolκおよびREV1を介した損傷乗り越えDNA合成が関与し、これらによりGA7dG部位におけるG:C > A:T および G:C > C:G点突然変異が誘発されることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アクリルアミドは食品の加熱調理により非意図的に生成する遺伝毒性発がん性物質である。本研究ではアクリルアミド曝露により生じる主要なDNA損傷であるGA7dGによる点突然変異に、損傷乗り越え型DNAポリメラーゼであるPolκおよびREV1が直接寄与することを見出した。これらの知見はアクリルアミドによる突然変異誘発のメカニズムに新たな知見を与えるものであり、食品中の変異原に起因する継続的な変異負荷の理解に有用であると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Effect of sequence context on Polζ-dependent error-prone extension past (6-4) photoproducts2020

    • 著者名/発表者名
      Akagi J,Hashimoto K,Suzuki K,Yokoi M,de Wind N,Iwai S,Ohmori H,Moriya M,Hanaoka F
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 87 ページ: 102771-102771

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2019.102771

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 損傷乗り越え型DNAポリメラーゼPolκとREV1はグリシドアミドN7位デオキシグアノシン付加体による点突然変異に寄与する2022

    • 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,菅澤薫,小川久美子
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] グリシドアミドN7位デオキシグアノシン付加体による点突然変異に寄与する損傷乗り越え型DNAポリメラーゼの解析2021

    • 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, 菅澤薫, 小川久美子
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 鋳型鎖上の2’-デオキシグアノシンN 7位グリシドアミド付加体はヒト細胞においてDNA複製を阻害し点突然変異を誘発する2020

    • 著者名/発表者名
      赤木純一, 横井雅幸, 曺永晩, 岩井成憲, 花岡文雄, 菅澤薫, 小川久美子
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アクリルアミドの活性代謝物であるグリシドアミドのデオキシグアノシンN7位付加体はDNA複製阻害と点突然変異を誘発する2020

    • 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,菅澤薫,小川久美子
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] N7-グリシドアミドdG付加体により誘発されるDNA複製阻害と変異原性の解析2019

    • 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,菅澤薫,小川久美子
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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