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活性酸素と脱アミノ化酵素APOBEC3が誘発する遠隔作用変異の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K25005
補助金の研究課題番号 22H03751 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分63030:化学物質影響関連
研究機関広島大学

研究代表者

紙谷 浩之  広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (10204629)

研究分担者 河合 秀彦  広島大学, 医系科学研究科(薬), 准教授 (30379846)
鈴木 哲矢  広島大学, 医系科学研究科(薬), 助教 (20573950)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2024年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード活性酸素 / DNA 損傷 / 8-hydroxyguanine / APOBEC3 / 遠隔作用変異
研究開始時の研究の概要

8-Hydroxyguanine(8-OH-Gua、活性酸素により生ずる)に代表される比較的小さな構造変化を伴うDNA損傷が生じると、損傷が生じた部位に遺伝情報の誤り(変異)が生じる。さらに、8-OH-Guaの存在により、損傷部位から離れた位置においても変異が生じる(遠隔作用変異)。そこで、本研究では、この遠隔作用変異の生成機構を明らかとする。

研究成果の概要

DNA損傷8-hydroxyguanine(Cと対形成)が誘発する遠隔作用変異(DNA損傷から離れた位置に生じる変異)に、蛋白質APOBEC3B、NEIL1、UNG2が関与することを見出した。また、8-hydroxyguanineがAと対形成する場合にはMUTYH蛋白質が関与すること、DNA中のリボ体も同様の変異を誘発することを見出し、DNA鎖にニック(切断)が生じることが遠隔作用変異の原因と推測した。さらに、8-hydroxyguanine(Cと対形成)は細胞内で脱塩基部位を経てニックに変換されると推定されているが、脱塩基部位やニックによって、実際に遠隔作用変異が生じることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の結果、活性酸素により生ずるDNA損傷である8-hydroxyguanineが誘発する遠隔作用変異が生じる経路を、不完全ながらも明らかにした。その中には、癌の変異の主要な原因とされるAPOBEC3の分子種の特定も含まれている。研究期間内で、APOBEC3と、同じく癌の変異の主要な原因とされる8-hydroxyguanine(酸化的DNA損傷)がリンクしている可能性を示す結果を得た。この成果は、癌の原因の解明と新たな予防・治療法の開発につながる可能性を含んでいると期待している。

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2025 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] NEIL1: The second DNA glycosylase involved in action-at-a-distance mutations induced by 8-oxo-7,8-dihydroguanine2025

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa Yoshihiro、Suzuki Tetsuya、Kawai Hidehiko、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 229 ページ: 374-383

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2025.01.041

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of Uracil DNA Glycosylase Alters Frequency and Spectrum of Action-at-a-Distance Mutations Induced by 8-Oxo-7,8-dihydroguanine2024

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tetsuya、Yoshida Saho、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 47 号: 7 ページ: 1275-1281

    • DOI

      10.1248/bpb.b24-00258

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2024-07-11
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Untargeted Mutation Triggered by Ribonucleoside Embedded in DNA2024

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tetsuya、Yasui Kiyoharu、Komatsu Yasuo、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 25 号: 24 ページ: 13708-13708

    • DOI

      10.3390/ijms252413708

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Action-at-a-distance mutations induced by 8-oxo-7,8-dihydroguanine are dependent on APOBEC32024

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Ruriko、Suzuki Tetsuya、Kobayakawa Akari、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Mutagenesis

      巻: 39 号: 1 ページ: 24-31

    • DOI

      10.1093/mutage/gead023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanineにより誘発される遠隔作用変異への脱塩基部位処理酵素及びミスマッチ修復関連蛋白質ノックダウンの影響解析.2024

    • 著者名/発表者名
      福島瑠里子,鈴木哲矢,紙谷浩之
    • 学会等名
      第47回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] DNAグリコシラーゼMUTYHは8-hydroxyguanine:A対が誘発する遠隔作用変異に関与している2023

    • 著者名/発表者名
      紙谷浩之,福島瑠里子,鈴木哲矢
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] DNA中の酸化損傷塩基及びリボ体が誘発する遠隔作用変異のAPOBEC3依存性2023

    • 著者名/発表者名
      紙谷浩之,福島瑠里子,安井聖晴,鈴木哲矢
    • 学会等名
      第62回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 酸化グアニンが誘発する遠隔作用変異におけるDNAグリコシラーゼNEIL1の役割2023

    • 著者名/発表者名
      藤川芳宏,鈴木哲矢,河合秀彦,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanineによる遠隔作用変異における uracil DNA glycosylase の関与2023

    • 著者名/発表者名
      吉田沙帆,鈴木哲矢,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 酸化損傷塩基の修復に関わるDNAグリコシラーゼの遠隔作用変異における役割2023

    • 著者名/発表者名
      藤川芳宏,鈴木哲矢,河合秀彦,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ウラシルミスマッチによる遠隔作用変異誘発2023

    • 著者名/発表者名
      髙田浩暉,鈴木哲矢,小松康雄,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 天然型脱塩基部位による遠隔作用変異の解析2023

    • 著者名/発表者名
      安井聖晴,鈴木哲矢,小松康雄,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒトU2OS細胞における5-hydroxycytosineによる変異誘発2023

    • 著者名/発表者名
      廣田杏,鈴木哲矢,岩井成憲
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Riboguanosineを起点とした遠隔作用変異誘発とAPOBEC3Bの関与2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲矢,安井聖晴,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanine:A塩基対により誘発される遠隔作用変異とMUTYHの関与2023

    • 著者名/発表者名
      福島瑠里子,鈴木哲矢,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] APOBEC3Bノックダウン細胞において8-ヒドロキシグアニンが誘発する遠隔作用変異は減少する2022

    • 著者名/発表者名
      紙谷浩之,福島瑠里子,鈴木哲矢
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanineによる遠隔作用変異におけるuracil DNA glycosylaseの関与2022

    • 著者名/発表者名
      吉田沙帆,鈴木哲矢,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第51回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] APOBEC3BはDNA中のリボヌクレオチドによる遠隔作用変異に関与する2022

    • 著者名/発表者名
      安井聖晴,鈴木哲矢,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第51回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanineによる遠隔作用変異誘発における塩基除去修復酵素OGG1の発現量の影響2022

    • 著者名/発表者名
      多賀雅乃,鈴木哲矢,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第51回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanineの遠隔作用変異へのNEIL1及びNTH1のノックダウンの影響2022

    • 著者名/発表者名
      藤川芳宏、鈴木哲矢,河合秀彦,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第51回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 8-oxo-7,8-dihydroguanineによる遠隔作用変異誘発におけるAPOBEC3BおよびAPE1のノックダウンの影響2022

    • 著者名/発表者名
      福島瑠里子,鈴木哲矢,紙谷浩之:
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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