遺伝情報維持の機構の欠損あるいは亢進したモデルマウスの作成と個体形成への影響

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05270103
• 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, 教授 (80144450)
• 研究分担者: 塩見 忠博 放射線医学総合研究所, 室長 (40162573) ; 権藤 洋一 九州大学, 生体防御医学研究所, 講師 (40225678) ; 續 輝久 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教授 (40155429) ; 石川 隆俊 東京大学, 医学部, 教授 (30085633)
• キーワード: 色素性乾皮症 / アルキル化剤 / 活性酸素 / 遺伝子ターゲッティング / ES細胞 / 紫外線 / モデルマウス / 発がん

研究概要

高等真核生物の、DNA除去修復に関わるA、G群色素性乾皮症遺伝子(XPA、XPG遺伝子)、アルキル化剤によるDNA損傷を修復するO^6メチルグアニンメチルトランスフェラーゼの遺伝子(MGMT遺伝子)、活性酸素によって生じる8-oxo-dGTPを加水分解する8-oxo-dGTPase遺伝子の個体レベルでの役割を解析する為、遺伝子ターゲッテイング法によりそれぞれの遺伝子機能を欠損したモデルマウスの樹立とその解析を目的にして研究を進めた。XPA欠損マウスについては樹立に成功し、このマウス由来の細胞は、紫外線に高感受性を示し、DNA除去修復能が欠損していた。さらに、XPA欠損マウスの背中に化学発癌剤DMBAを塗布すると、正常マウスに比し、非常に高頻度に早期からパピローマが出現し、少なくとも高発癌性に関しては、XPA欠損マウスはXP患者の良いモデルになると思われた。XPG遺伝子に関しては、ポジテイブ-ネガテイブ選別法(PNS)に添ってターデッテイングベクターを作成、ES細胞に導入して相同組換え体を選別中である。8-oxo-dGTPase遺伝子に関しても同じレベルにある。
MGMT遺伝子に関しては、相同組換え体を得て、これを胚盤胞に注入しキメラマウスを得ている。一方、大腸菌MGMT遺伝子であるada遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを樹立し、このマウスのメチルトランスフェラーゼ活性は正常マウスの6-8倍の高値を示し、ジメチルニトロサミン等による肝癌発生の有意な抑制が認められた。他方、in vivoでの体細胞突然変異頻度やその性質を大腸菌系で検出できるシャトルプラスミッド(大腸菌rpsL遺伝子を持つpML4;rpsL遺伝子に突然変異が起こると、このpML4を持つ大腸菌はストレプトマイシン抵抗性となる)を遺伝子導入したトランスジェニックマウス(HITECマウス)を樹立した。このマウスを用いれば、マウス生体内で生じた突然変異を迅速簡便に検出可能である。さらに、HITECマウスとXPA欠損マウスを交配し、pML4を持つXPA欠損マウスを樹立中である。

研究成果

• [文献書誌] Satokata,I.et al.: "Genomic characterization of the human DNA excision repair-controlling gene XPAC." Gene. 136. 345-348 (1993)
• [文献書誌] Nakatsuru,Y.et al.: "O6-methylguanin-DNA methyltransferese protects against nitrosamin-induced hepatocarcinogenesis." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 6468-6472 (1993)
• [文献書誌] Sakumi,K.et al.: "Cloning and expression of cDNA for a human enzyme that hydrolyzes 8-oxo-dGTP,a mutagenic substrate for DNA synthesis." J.Biol.Chem.268. 23524-23530 (1993)
• [文献書誌] Gondo,Y.et al.: "High-frequency genetic reversion mediated by a DNA duplication:Mouse pink-eyed unstable mutation." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 297-301 (1993)
• [文献書誌] Shiomi,T.et al.: "ERCC5 gene with homology to yeast RAD 2 is involved in group G xeroderma pigmentosum." Mutation Res.(in press).
• [文献書誌] Morita,T.et al.: "Molecular cloning and characterization of a mouse homolog of S.cerevisiae RAD51 and E.coli rec A genes." Proc.Natl.Acad.Scie.USA. 90. 6577-6580 (1993)