酸化的DNA損傷の生成と修復

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08264237
• 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, 講師 (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 / 5-ヒドロキシシトシン / 5-ホルミルラウラシル

研究概要

酸化的DNA損傷の変異誘発、修復、発癌との関係について以下の点を明らかにした。
1) 酸化損傷ヌクレオシド2-OH-dA,5-OH-dC,8-OH-dGをヒトリンパ球培養細胞に作用させたところ姉妹染色分体交換(SCE)を引き起こした。これらの酸化的損傷がヌクレオチドプールからDNAに取り込まれ、修復の過程でSCEを引き起こしたと思われる。
2) 8-OH-dGTPおよび2.OH-dATPを大腸菌に導入し染色体lacI遺伝子変異を調べた。2-OH-dATPの方が8-OH-dGTPよりも変異率が高く、前者はGC→TAを、また後者はAT→CG変異を特異的に引き起こした。
3) 5-formyl-dUTPおよび5-OH-dCTPを大腸菌に導入し染色体lacI遺伝子変異スペクトルを調べた。5-formyl-dUTPはGC→AT,AT→GC,GC→TA変異を、また5-OH-dCTPはGC→AT,AT→CG,GC→TA変異を引き起こした。これまでの結果を総合すると変異率は 2-OH-dATP>5-OH-dCTP>8-OH-dGTP>5-formyl-dUTPの順となった。
4) DNA中の2-OH-Adeの修復機構を調べた2-OH-Adeの相手鎖にCまたはTを含む2本鎖DNAに対しラット臓器粗抽出物は修復活性を示さなかった。また8-OH-Gua修復とは異なり、酸化ストレスを誘発する発癌物質Fe-NTA処理によっても2-OH-Ade修復活性の誘導は見られなかった。
5) ヒト肺非癌部組織DNA中の8-OH-dG値を肺癌患者と非肺癌患者間で比較したところ、肺癌患者で有意に高かった。この結果は環境因子あるいは遺伝的な要因で酸化ストレスの高い人、修復活性の低い人が肺癌にかかりやすい可能性を示唆している。

研究成果

• [文献書誌] Inoue,M.,et al.: "Lung cancer patients have increased 8-hydroxydeoxyguanosine leveles in peripheral lung tissue DNA." Jpn.J.Cancer Res.89. 691-695 (1998)
• [文献書誌] Murata-Kamiya,N.,et al.: "Nucleotide excision repair proteins may be involved in the fixation of glyoxal-induced mutagenesis in Escherichia coli." Biochem.Biophys.Res.Commun.248. 412-417 (1998)
• [文献書誌] Inoue,M.,et al.: "Induction of chromosomal gene mutations in Escherichia coli by direct incorporation of oxidatively damaged nucleotides." J.Biol.Chem.273. 11069-11074 (1998)
• [文献書誌] Takahashi,S.,et al.: "Immunohistochemical detection of 8-hydroxy-2^+-deoxyguanosine in paraffin-embedded sections of rat liver after carbon tetrachloride treatment." Toxicologic Pathology. 26. 247-252 (1998)
• [文献書誌] Kamiya,H.,et al.: "The(6-4)photoproduct of thymine-thymine induces targeted substitution mutations in mammalian cells." Nucleic Acids Res.26. 2611-2617 (1998)
• [文献書誌] Kohno,T.,et al.: "Genetic polymorphisms and alternative splicing of the hOGG1 gene,thatis involved in the repair of 8-hydroxyguanine in damaged DNA." Oncogene. 16. 3219-3225 (1998)
• [文献書誌] Kasai,H.et al.: "Analysis of 8-hydroxydeoxyguanosine,an oxidative DNA damage product,in human samples." Journal of the International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 10. 51-52 (1998)
• [文献書誌] Shinmura,K.,et al.: "Infrequent mutations of the hOGG1 gene,that is involved in the excision of 8-hydroxyguanine in damaged DNA,in human gastric cancer." Jpn.J.Cancer Res.89. 825-828 (1998)
• [文献書誌] Kasai,H.,et al.: "DNA modifications by the mutagen glyoxal:adduction to G and C,deamination of C and GC and GA cross-linking." Carcinogenesis. 19. 1459-1465 (1998)
• [文献書誌] Arashidani,K.,et al.: "Genotoxicity of ribo- and deoxyribonucleosides of 8-hydroxyguanine 5-hydroxycytosine, and 2-hydroxyadenine: induction of SCE in ……" Mutation Res.403. 223-227 (1998)
• [文献書誌] Tsurudome,Y.,et al: "2-Hydroxyadenine,a mutagenic from of oxidative DNA damage,is not repaired by a glycosylase type mechanism in rat organs." Mutation Res.408. 121-127 (1998)
• [文献書誌] Fujikawa,K.,et al.: "The mutation induced by oxidatively damaged nucleotides,5-formyl-dUTP and 5-hydroxy-dCTP,in Escherichia coli." Nucleic Acids Res.26. 4582-4587 (1998)
• [文献書誌] Asami,S.,et al.: "Reduction of 8-hydroxyguanine in human leukocyte DNA by physical exercise." Free Rad.Res.29. 581-584 (1998)