色素性乾皮症の修復欠損に関する遺伝子とタンパク質の異常

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04151041
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 藤原 美定 神戸大学, 医学部, 教授 (70030848)
• 研究分担者: 八木 孝司 京都大学, 医学部, 助教授 (80182301) ; 関 周司 岡山大学, 医学部, 教授 (50032884) ; 二階堂 修 金沢大学, 薬学部, 教授 (60019669) ; 石崎 寛治 京都大学, 放射線生物研究センター, 助教授 (70111987) ; 榎本 武美 東京大学, 薬学部, 助教授 (80107383)
• キーワード: 色素性乾皮症 / 修復酵素 / 修復遺伝子 / UV損傷に対する特異抗体 / 発癌性突然変異

研究概要

本研究は班組織として色素性乾皮症(XP)のDNA修復欠損とタンパンの異常、XPACタンパクと複合体を形成する因子、XPCとXPDの欠損を相補する遺伝子、修復に関連する遺伝子とタンパク等について研究している。数種のXPC細胞にのみ共通する74kDのDNA依存性ATPase Q1のDNAヘリカーゼ活性の著減とモノQカラム溶出位置の変化が見られた。この精製正常酵素のアミノ酸配列のオリゴヌクレオチドをプローブとしてクローニングしたATPase Q1 cDNAはヘリカーゼドメインをもち、ヒト染色体12p12にあり、4.3kb mRNAをコードする。ヒトcDNAを用いた発現クローニング実験によって、XPD細胞のUV高感受性と修復欠損を3倍回復させる形質転換株が得られ、このcDNAは約2.5kbであった。XPAを相補するXPAC cDNAから合成したXPACタンパクは、Zn-fingerを介してUV損傷DNAにより強く結合し、そのドメインのCys-108を人工変異させるとDNA結合性と修復活性を失う。また、XPACタンパクはPCNA,DNA polymerase-δ,RF-Cを含む少なくとも5つのタンパクと複合体を作り、初期修復段階や修復合成に関与する。修復酵素に関し、塩基欠失部位を修復するAPEX nucleaseのヒトcDNAがクローニングされ、1.5kb mRNAと318アミノ酸からなる35.4kDタンパクとして脳などの組織で発現する。一方、UV損傷のピリミジン2量体、(6-4)光産物とその光異性体のDewar異性体に対する特異的単クローン抗体が樹立できた。これを用いると、XPA,XPDでは2量体と(6-4)産物の修復欠損が目立ち、XPAC cDNA導入細胞では両損傷を正常に修復することが明かになった。UVの発癌性突然変異をPCR-SSCP法と直接シーケンシングによってXP患者の皮膚腫瘍を用いて解析すると、癌抑制遺伝子のp53のエクソン4,5,6のTCとCC配列においてC→Tへの突然変異(G:C→A:T)が皮膚腫瘍の63%の高い頻度で見られ、p53変異が重要であった。

研究成果

• [文献書誌] Fujuwara,Y.: "A new anticancer platinum compound,(-)-(-R)-2-aminomethylpyrrolidine (1,1-cyclodicarbo-xylato)platinum(II):DNA interstrand crosslinking,repair and lethal effects in normal human,Fanconi's anemia and xeroderma pigmentosum cells." British Journal of Cancer.
• [文献書誌] Yanagisawa,J.: "Alteration of a DNA-dependent ATPase activity in xeroderma pigmentosum complementation group C cells." Journal of Bioligical Chemistry. 267. 3585-3588 (1992)
• [文献書誌] Ishizaki,K.: "Repair of thymine dimers and (6-4)photoroducts in group A xeroderma pigmentosum cell lines harboring a transferred normal chromosome 9." Photochemistry and Photobiology. 56. 365-369 (1992)
• [文献書誌] Seki,S.: "cDNA cloning,sepuencing,expression and possible domain structure of human APEX nuclease homologous to Escherichia coli exonuclease III." Biochim.Biophys.Acta. 1131. 287-299 (1992)
• [文献書誌] Matsunaga,T.: "Establishment and characterization of a monoclonal antibody recognizing the Dewar isomers of (6-4)photoproducts." Photochemistry and Photobiology.
• [文献書誌] Yagi,T.: "UV-induced base subtitution mutations in a shuttle vector plasmid propagated in group C xeroderma pigmentosum cells." Mutation Research. 273. 213-220 (1992)