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遺伝毒性発がん物質の閾値形成におけるDNAポリメラーゼκの役割に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26281029
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

能美 健彦  国立医薬品食品衛生研究所, 安全性生物試験研究センター, 客員研究員 (30150890)

研究分担者 須井 哉  一般財団法人食品薬品安全センター秦野研究所, 安全性事業部 安全性評価室, グループリーダー (50426433)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード炎症 / 遺伝毒性 / 発がん / 酸化DNA損傷 / DNAポリメラーゼ カッパ / トランスリージョンDNA合成 / 突然変異 / 閾値 / ベンツピレン / DNAポリメラーゼ κ / DNAポリメラーゼ / リスク評価 / 環境変異原
研究成果の概要

DNAポリメラーゼκ(カッパ、Polkと略)のDNAポリメラーゼ活性を不活化させた Polk ノックインマウス(Polk KIマウス)が、炎症に基づく突然変異と発がんに対して高感受性を示すことを明らかにした。この結果は、Polkが炎症により生じたDNA損傷を誤りなく乗り越え、炎症に基づく突然変異を抑制している可能性を示唆する。炎症は化学物質や感染によって生じ、ヒト発がんの約25%に関連していると言われている。本研究は、Polkが炎症に基づく突然変異と発がんの抑制に重要な役割を果たし、炎症誘発により発がん性を示す化学物質の閾値形成に寄与していることを示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DNAに傷を付けて突然変異を起こす発がん物質は遺伝毒性発がん物質と呼ばれ、その発がん作用に閾値は無いとして各種の規制が行われている。しかしヒトには各種の生体防御機能が備わっており、低用量であれば遺伝毒性発がん物質の作用を無毒化し事実上の閾値を形成する可能性が考えられる。DNAポリメラーゼκ (カッパ、Polkと略)は、DNA損傷を誤りなく乗り越えてDNA合成を続けるトランスリージョン型DNAポリメラーゼである。本研究は、Polkが遺伝毒性発がん物質の閾値形成に関与する可能性を検討し、炎症に基づく突然変異と発がんの閾値形成への寄与を示唆した。

報告書

(6件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件、 招待講演 9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] DNA polymerase kappa counteracts inflammation-induced mutagenesis in multiple organs of mice2019

    • 著者名/発表者名
      A. Hakura, H. Sui, J. Sonoda, T. Matsuda and T. Nohmi
    • 雑誌名

      Environ. Mol. Mutagen.

      巻: 60 号: 4 ページ: 320-330

    • DOI

      10.1002/em.22272

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thresholds of genotoxic and non-genotoxic carcinogens2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nohmi
    • 雑誌名

      Toxicol. Res.

      巻: 34 号: 4 ページ: 281-290

    • DOI

      10.5487/tr.2018.34.4.281

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of DNA polymerase ξ mutations on genotoxic thresholds of oxidative mutagens2018

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, K. Matsumoto, M. Honma and T. Nohmi
    • 雑誌名

      Mutat. Res.

      巻: 828 ページ: 10-14

    • DOI

      10.1016/j.mrgentox.2018.02.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Limited ability of DNA polymerase kappa to suppress benzo[a]pyrene-induced genotoxicity in vivo2017

    • 著者名/発表者名
      K. Masumura, N. Toyoda-Hokaiwado, N. Niimi, P. Gruz, N.A. Wada, A. Takeiri, K. Jishage, M. Mishima and T. Nohmi
    • 雑誌名

      Environ. Mol. Mutagen.

      巻: 58 号: 9 ページ: 644-653

    • DOI

      10.1002/em.22146

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA polymerase kappa protects human cells against MMC-induced genotoxicity through error-free translesion DNA synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanemaru, T. Suzuki, A. Sassa, K. Matsumoto, N. Adachi, M. Honma, S. Numazawa and T. Nohmi
    • 雑誌名

      Genes and Environment

      巻: 39 号: 1 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1186/s41021-016-0067-3

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transgenic rat models for mutagenesis and carcinogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Nohmi T, Masumura K, Toyoda-Hokaiwado N.
    • 雑誌名

      Genes and Environment

      巻: 39 号: 1 ページ: 11-11

    • DOI

      10.1186/s41021-016-0072-6

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The role of DNA polymerase zeta in translesion synthesis across bulky DNA adducts and cross-links in human cells2016

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, P. Gruz, M. Honma, N. Adachi and T. Nohmi
    • 雑誌名

      Mutation Research

      巻: 791-792 ページ: 35-41

    • DOI

      10.1016/j.mrfmmm.2016.08.004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sensitivity of human cells expressing low-fidelity or weak-catalytic-activity variants of DNA polymerase ξ to genotoxic stresses2016

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, P. Gruz, M. Honma, N. Adachi and T. Nohmi
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 45 ページ: 34-43

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2016.06.002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Past, Present and Future Directions of <i>gpt</i> delta Rodent Gene Mutation Assays2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nohmi
    • 雑誌名

      Food Safety

      巻: 4 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.14252/foodsafetyfscj.2015024

    • NAID

      130005142911

    • ISSN
      2187-8404
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalytic and non-catalytic roles of DNA polymerase κ in the protection of human cells against genotoxic stresses2015

    • 著者名/発表者名
      Kanemaru Y, Suzuki T, Niimi N, Gruze P, Matsumoto K, Adachi N, Honma M, Nohmi T
    • 雑誌名

      Environmental Moleculer Mutagenesis

      巻: 56 号: 8 ページ: 650-662

    • DOI

      10.1002/em.21961

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genomic integration of lambda EG10 transgene in gpt delta transgenic rodents2015

    • 著者名/発表者名
      Masumura K, Sakamoto Y, Kumita W, Honma M, Nishikawa A, Nohmi T.
    • 雑誌名

      Genes and Environment

      巻: 37 号: 1 ページ: 24-24

    • DOI

      10.1186/s41021-015-0024-6

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] in vivo evidence that DNA polymerase kappa is responsible for error-free bypass across DNA cross-links induced by mitomycin C2014

    • 著者名/発表者名
      A. Takeiri, N.A. Wada, S. Motoyama, K. Matsuzaki, H. Tateishi, K. Matsumoto, N. Niimi, A. Sassa, P. Gruz, K. Masumura, M. Yamada, M. Mishima, K.I. Jishage and T. Nohmi,
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 24 ページ: 113-121

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] gpt deltaラット:突然変異、発がん研究のためのトランスジェニックラット2019

    • 著者名/発表者名
      能美健彦
    • 学会等名
      第12回ラットリソースリサーチ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Introduction: Experimental approaches to investigate the constitutents of genotoxic and carcinogenic thresholds2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nohmi
    • 学会等名
      The 12th International Conference and 5th Asian Congress on Environmental Mutagens
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Risk assessment of genotoxic and non-genotoxic carcinogens2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nohmi
    • 学会等名
      The 12th International Conference and 5th Asian Congress on Environmental Mutagens
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Knock-in and knockout strategies to analyze in vivo protective roles of specialized DNA polymerases2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nohmi
    • 学会等名
      6th US-Japan DNA repair meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 遺伝毒性物質とは何か?:DNAと反応する遺伝毒性物質、DNAと反応しない遺伝毒性物質2017

    • 著者名/発表者名
      能美健彦
    • 学会等名
      第44回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA中の酸化リボヌクレオチドにおける損傷乗り越えDNA合成と修復2016

    • 著者名/発表者名
      佐々彰、Melike Caglayan、William A. Beard, Samuel H. Wilson, 能美健彦、本間正充、安井学
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Benzo[a][pyreneによるマウス肺の突然変異誘発におけるDNA Polymerase ξ の役割2016

    • 著者名/発表者名
      石井雄二、高須伸二、木島綾希、能美健彦、小川久美子、梅村隆志
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第45回大会
    • 発表場所
      エポカルつくば、茨城県
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Translesion DNA synthesis: it implication in toxicology2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nohmi
    • 学会等名
      2016 KSOT/KEMS Spring International Symposium
    • 発表場所
      Chungbuk University, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 突然変異の誘発と抑制に関わるトランスリージョンDNAポリメラーゼ2016

    • 著者名/発表者名
      能美健彦
    • 学会等名
      平成28年度 第2回環境科学専攻 月例セミナー
    • 発表場所
      静岡県立大、静岡県
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] げっ歯類を用いた遺伝子突然変異試験法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      能美健彦
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第44回大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA polymerase kappaはin vivoにおいて、cisplatinに対する損傷乗り越えDNA複製に関与する2015

    • 著者名/発表者名
      本山茂記、竹入章、松尾沙織里、松田直子、寺社下浩一、三島雅之、新見直子、Petr Gruz、増村健一、山田雅巳、能美健彦
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第44回大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Protective roles of DNA polymerase ξ in human cells against environmental genotoxins2015

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, P. Gr&#250;z, M. Honma, N. Adachi and T. Nohmi
    • 学会等名
      Environmental Mutagenesis and Genomics Society, the 46th Annual Meeting
    • 発表場所
      New Orleans, U.S.A.
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生殖細胞におけるDNA損傷と突然変異2015

    • 著者名/発表者名
      能美健彦
    • 学会等名
      日本進化学会第17回大会
    • 発表場所
      中央大学理工学部(東京)
    • 年月日
      2015-08-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Catalytic and structural roles of DNA polymerase κ in genome integrity of human cells2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanemaru, T. Suzuki, N. Niimi, P. Gr&#250;z, K. Matsumoto, N. Adachi, M. Honma and T. Nohmi
    • 学会等名
      Genomic Integrity Conference 2015
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 年月日
      2015-08-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sensitivity of inactivated DNA polymerase kappa knock-in mice to mitomycin C2015

    • 著者名/発表者名
      A. Takeiri, N.A. Wada, S. Motoyama, K. Matsuzaki, H. Tateishi, K. Matsumoto, N. Niimi, A. Sassa, P. Gr&#250;z, K. Masumura, M. Yamada, M. Mishima, K. Jishage and T. Nohmi
    • 学会等名
      The 7th International Congress of Asian Society of Toxicology
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of translesion DNA synthesis in threshold for genotoxic chemicals2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nohmi, T. Suzuki, K. Matsumoto and M. Honma,
    • 学会等名
      The 4th Asian Conference on Environmental Mutagens
    • 発表場所
      Kolkata, India
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mitomycin CによるDNA損傷に対するDNA polymerase kappaの役割; γH2AXを指標にした免疫組織学的解析 -2014

    • 著者名/発表者名
      本山繁記、竹入章、松尾沙織里、和田直子、寺社下浩一、三島雅之、新見直子、Petr Gruz、増村健一、山田雅巳、能美健彦
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第43回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DNA polymerase kappaのヒトゲノム恒常性維持における構造的および触媒的役割の検討2014

    • 著者名/発表者名
      兼丸祐紀、鈴木哲矢、新見直子、Petr Gruz、松元郷六、足立典隆、本閒正充、能美健彦
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Structural and catalytic roles of DNA polymerase κ in genome integrity of human cells2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanemaru, T. Suzuki, N. Niimi, P. Gruz, K. Matsumoto, N. Adachi, M. Honma and T. Nohmi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference (Genetic Instability)
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Thresholds of Genotoxic Carcinogens: from Mechanisms to Regulation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nohmi and T. Tsuzuki
    • 総ページ数
      232
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

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