放射線による突然変異生成機構のDNA塩基配列レベルにおける解析

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480533
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 池永 満生 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (70025378)
• 研究分担者: 滝本 晃一 山口大学, 農学部, 助教授 (00115875) ; 石崎 寛治 京都大学, 放射線生物研究センター, 助教授 (70111987)
• キーワード: X線誘発突然変異 / 大腸菌crp遺伝子 / DNAシ-ケンシング / 塩基置換突然変異 / ホットスポット

研究概要

1.研究の目的:X線で誘発される突然変異は、どのようなDNAの塩基配列の変化が原因であるかを明らかにすることが目的である。
2.方法:大腸菌のcAMP受容蛋白遺伝子(crp遺伝子)を持つプラスミドをX線で照射して大腸菌にトランスフェクションした。ラクト-ス発酵能を指標にして、crp遺伝子に突然変異が生じている変異株を多数分離した。これらの変異株からプラスミドを回収してM13ファ-ジにクロ-ニングして、サンガ-法によってDNAシ-ケンシングを行い、627塩基から成るcrp遺伝子の全塩基配列を決定した。
3.結果と考察:96個の独立した突然変異クロ-ンについて解析したところ、92個の突然変異(遺伝子DNAの変化)が検出された。その内訳は、74個の塩基置換型突然変異と18個のフレ-ムシフト型突然変異であった。また、74個の塩基置換型突然変異の内訳は、トランジション型が57個とトランスバ-ジョン型17個であった。トランジション型については、1個の例外を除いて、56個の全てがGCからATへのトランジションであった。更に興味あることは、56個のトランジションのうちで、実に41個が同一の個所(3'未端に近いC塩基)に生じていることである。つまり、この位置がX線による誘発突然変異のホットスポットであることを示している。従来の研究では、放射線による損傷はランダムに生じるので、ホットスポットは存在しないと考えられていた。今回の我々のデ-タは、こうした固定観念を破るものとして注目に値する。恐らくは、この部分がCRP蛋白の機能にとって非常に重要なアミノ酸をコ-ドしているためであると考えられる。このようなGCからATへの変化の分子機構としては、X線によるCの脱アミノ化が原因である可能性が高い。

研究成果

• [文献書誌] 池永満生: "宇宙開発と放射線生物研究" 放射線生物研究. 24. 85-95 (1989)
• [文献書誌] Chikau Fujio et al.: "Hypersensitivity of human tumor xenografts lacking O^6-alkylguanine DNA-alkyltransferase to the anti-tumor agent 1-(4-amino-2-methyl-5-pyrimidinyl)methy1-3-(2-chloroethyl)-3-nitrosourea." Carcinogenesis. 10. 351-356 (1989)
• [文献書誌] Kanji Ishizaki et al.: "High voltage electric pulses efficiently induce fusion of cells in monolayer culture." Cell Structure and Function. 14. 173-181 (1989)
• [文献書誌] Junya Toguchida et al.: "Preferential mutation of paternally derived RB gene as the initial event in sporadic osteosarcoma." Nature. 338. 156-158 (1989)
• [文献書誌] Hae-Ryong Chang et al.: "Somatic mosaicism for DNA repair capacity in fibroblasts derived from a group A xeroderma pigmentosum patient." Journal of Investigative Dermatology. 93. 460-465 (1989)