酸化的DNA損傷の生成と修復

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08264237
• 研究種目: 重点領域研究
• 研究機関: 産業医科大学
• 研究代表者: 葛西 宏 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 教授 (40152615)
• 研究分担者: 紙谷 浩之 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 助手 (10204629) ; 平野 雄 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 助手 (40258629)
• キーワード: 8-ヒドロキシグアニン / 2-ヒドロキシアデニン / グリオキサール / 活性酸素

研究概要

発癌における酸化的DNA損傷の役割および修復酵素の変動につき、以下の点を明らかにした。1)2-OH-Adeを含むDNAを化学合成し、in vitroにおけるDNA合成のテンプレートとして用いた。ポリメラーゼαおよびβによりほとんどの配列で2-OH-AdeはCとミスペアを起こした。またKlenow断片により主にGとミスペアを起こした。2-OH-Adeが5'-TA^*A配列に存在するときにはAとミスペアを起こした。大腸菌において2-OH-Adeは1塩基の欠失、A→GおよびA→T変異を起こした。2)特定の点突然変異により復帰変異を起こすサルモネラ菌(TA7001-TA7006)を用いてグリオキサールが引き起こす変異のタイプを調べたところGC塩基のところで変異(G→T,G→A,G→C)を起こしていることがわかった。3)市販のDNA抽出キット(ヨウ化ナトリウム法)により各臓器よりDNAを調製し、HPLC-ECD法により8-OH-Guaの測定を行った。また8-OH-Guaを特定の場所に含む二本鎖22merDNAを基質として用いたnicking assayにより修復活性(エンドヌクレアーゼ活性)を測定した。標的臓器、腎で、Fe-NTA投与後1-6時間で8-OH-Guaの増加が、また1-5日後に修復活性の増加が見られた。しかし非標的臓器、肝臓では両指標とも有意な増加は見られなかった。4)8-OH-Guaを含む2本鎖DNAから各臓器の粗蛋白分画の作用により遊離する8-OH-GuaをHPLC-ECDにより測定した(グリコシラーゼ活性の測定)。その結果KBrO_3の投与後3-9時間において、投与量に依存してラット腎臓における8-OH-Guaグリコシラーゼ活性は高まったが非標的臓器である肝臓では有意な増加は見られなかった。5)ヒト末梢血白血球中の8-OH-Gua量およびその修復活性を上記3と同様の方法で測定したところ、両指標とも喫煙本数(Brinkmann index)と正の相関が得られた。

研究成果

• [文献書誌] Asami,S.,et al.: "Increase of a type of oxidative DNA damage,8-hydroxyguanine,and its repair activity in human leukocytes by cigarette smoking." Cancer Res.56. 2546-2549 (1996)
• [文献書誌] Kamiya,H.,et al.: "Effects of sequence contex+s on misincorporation of nucleotides opposite 2-hydroxyadenine." FEBS Letters. 391. 113-116 (1996)
• [文献書誌] Yamaguchi,R.,et al.: "Increased 8-hydroxyguanine levels in DNA and its repair activity in rat kidney after administration of a renal carcinogen,ferric nitrilotriacetate." Carcinogenesis. 17. 2419-2422 (1996)
• [文献書誌] Lee,Y.S.,et al.: "Induction of oh^8Gua glycosylase in rat kidneys by potassium bromate (KBrO^3),a renal oxidative carcinogen." Mutat.Res. 364. 227-233 (1996)
• [文献書誌] Kamiya,H.,et al.: "substitution and deletion mutations induced by 2-hydroxyadenine in Escherichia coli : Effects of sequence contexts in leading and lagging strands." Nucleic Acids Res.25. 304-311 (1997)
• [文献書誌] Murata-Kamiya,N.,et al.: "Types of mutations induced by glyoxal,a major oxidative DNA damage product,in Salmonella typhimurium." Mutat.Res.(in press). (1997)