ヒトにおける紫外線損傷修復機構のタンパクレベルの研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06454637
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 二階堂 修 金沢大学, 薬学部, 教授 (60019669)
• 研究分担者: 石垣 靖人 金沢大学, 薬学部, 教務職員 (20232275) ; 鈴木 文男 金沢大学, 薬学部, 助教授 (10019672)
• キーワード: 損傷認識タンパク / シクロブタン型チミン二量体 / (6-4)光産物 / GAPD / 相補性群 / 損傷修復 / ヒト細胞 / 試験館内修復合成

研究概要

HeLa細胞核抽出液をヘパリン・カラムで分画したところ、第10番分画(NF-10)に紫外線照射DNAに結合するタンパク分子が存在していた。さらにモノSカラム等を用いて精製を進めたところ、ポリアクリルアミド電気泳動で約40kDa分子量を示す単一タンパク分子を得た。この精製NF-10タンパクは、紫外線損傷を有するDNAに特異的に結合した。その結合は紫外線によってDNAに生成された(6-4)光産物を介することが分かった。ついでNF-10タンパクを特異的に認識するモノクローナル抗体(抗NF-10抗体)を樹立し、試験管内修復系に添加したところ、修復合成が顕著に抑制された。またXPの全ての相補性群細胞抽出液にNF-10タンパクの存在することがウエスタン・ブロッティングによって判明したことから、このタンパクはXPAタンパクやUV-DNA結合タンパクとは異なり、これまでに報告されていない新しい損傷認識タンパクであることが分かった。
NF-10タンパクのアミノ酸配列から、本タンパクはグリセラルデハイド3'-フォスフェート・デハイドロゲナーゼ(GAPD)であることが分かった。またNF-10タンパクはGAPD活性を示したが、既に報告されているウラシルDNAグリコシラーゼ活性は示さなかった。一方、GAPDの補酵素であるNADP^+がNF-10タンパクと紫外線照射DNAとの結合を競合的に阻害したことから、NF-10タンパクはNADP^+分子種を認識すると同様な機構でDNA中の(6-4)光産物を認識していることが示唆された。今後は、NF-10タンパクに結合する関連タンパクの分離を行ない、NF-10タンパクの紫外線損傷修復過程への関与について詳細な解析を行う予定である。

研究成果

• [文献書誌] T.Itoh: "Rodent complementation group 8(ERCC8)corresponds to Cockayene syndorme complementation group A." Mutation Research. 35(in press). (1996)
• [文献書誌] M.Wakasugi: "Purification of a novel UV-damaged DNA binding protein highly specific to (6-4)photoproducts." Nucleic Acids Research. 35(in press). (1996)
• [文献書誌] C.A.Chadwick: "The detection of cyclobutane thymine dimers,(6-4)photolesions and the Dewar photoisomers in sections of UV-irradiated human skin using specific antibodies,and the demonstration of depth penetration effects." Journal of Photochemistry and Photobiology,B:Biology. 28. 163-170 (1995)
• [文献書誌] H.Nakane: "High incidence of ultraviolet-B- or chemical-carcinogen-induced skin tumors in mice lacking the xeroderma pigmentosum group A gene." Nature. 377. 165-168 (1995)
• [文献書誌] P.H.Clingen: "Correlation of UVC and UVB cyctotoxicity with the induction of specific photoproducts in T-lymphocytes and fibroblasts from normal human donors." Photochemistry and Photobiology. 61. 163-170 (1995)
• [文献書誌] E.Eveno: "Different removal of UV-photoproducts in gentically-related xeroderma pigmentosum and trichothiodystrophy diseases." Cancer Research. 55. 4325-4332 (1995)
• [文献書誌] T.Shimizu: "A specific chromosome change and distinctive trransforming genes are necessary for malignant progression of spontaneous transformation in cultured Chinese hamster embryo cells." Japasnese Journal of Cancer Research. 86. 546-554 (1995)