XPAC遺伝子の分子遺伝学的解析

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04152068
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田中 亀代次 大阪大学, 細胞生体工学センター (80144450)
• キーワード: 発がん / DNA修復 / 色素性乾皮症 / Znフィンガー / DNA結合蛋白 / 遺伝子ターゲッティング / キメラマウス

研究概要

(1)群色素性乾皮症の原因遺伝子であるXPAC遺伝子は、273個のアミノ酸からなる分子量31KD_aの親水性蛋白をコードし、C_4タイプ、H_2C_2タイプのZnフィンガーモチーフを持つ。XPAC蛋白を用い、ゲルシフト分析およびフィルター結合分析を行なった。その結果、XPAC蛋白を、未処理DNAよりも紫外線照射をうけたDNAにより多く結合することが明らかになり、XPAC蛋白がDNA除去修復の初期ステップであるDNA損傷部位の認識に関与していることが示唆された。一方、XPAC蛋白は、他の蛋白と結合しDNA修復酵素複合体を形成すると予想された、事実グルタチオンSトランスフェラーゼXPAC融合蛋白(GST-XPAC)をグルタチオン・セファロースに不動化しておき、これに細胞抽出液を混ぜることでXPAC蛋白と結合するいくつかの蛋白を見い出した。それらの蛋白の中には、抗XPAC蛋白抗体で結合が阻害されるものや、XPAC蛋白結合ドメイン(ポケットドメイン)と思われる領域のペプチドでXPA蛋白との結合が競合されるものもみつかった。さらに、紫外線照射したDNAを介在させるとXPAC蛋白との結合が増強されるものもあり、これらの蛋白を細胞中でもDNA修復過程においてXPAC蛋白と結合する可能性が強く示唆され。
(2)マウス胚性幹細胞(ES細胞)における遺伝子ターゲッティング法により、世界の先駆けてXPAC遺伝子を欠損しDNA修復能に異常をもつマウスの樹立に成功した。このマウス由来の細胞は、A群XP細胞と同程度の強い紫外線高感受性を示し、紫外線照射後の不定期DNA合成もバックグランドレベルであり、A群XPのモデルマウスになる可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Satokata I.: "Identification of splicing mutations of the lastnucleotides of exons,a nonsense mutation,and a missense mutation of XPAC geneas causes of group A xeroderma pigmentosum." Mutat.Res.273. 203-212 (1992)
• [文献書誌] Satokata I.: "Molecular basis of group A xeroderma pigmentosum:a missense mutation and two deletions located in a zinc finger consensus sequence of XPAC gene." Human Genetics. 88. 603-607 (1992)
• [文献書誌] Miyamato I.: "Mutational analysis of the structure and function of the xeroderma pigmentosum group A complementing protein." J.Biol.Chem.267. 12182-12187 (1992)
• [文献書誌] Eker APM.: "Xeroderma pigmentosum group A correcting from calf thymus." Mutat.Res.274. 211-224 (1992)
• [文献書誌] Mimaki T.: "Allelic heterogeneity in group A xeroderma pigmentosum" Acta.Neurol.Scand.85. 327-330 (1992)
• [文献書誌] Masutani C.: "Cell-free repair of UV-damaged simian virus 40 chromosomes in human cell extracts" J.Biol.Chem.in press.