低線量放射線に対する生体の応答と影響制御の機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08408021
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 佐々木 正夫 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (20013857)
• キーワード: 低線量放射線 / 適応応答 / 情報伝達 / p53遺伝子 / DNA二重鎖切断 / アポトーシス / 突然変異 / 放射線影響

研究概要

真核細胞生物は低線量放射線に鋭敏に応答し、その後の放射線に対して突然変異・致死耐性となる。適応応答と呼ばれるこの現象は新しい型の生命維持機構の反映と考えられ、放射線影響の評価の面からも生命科学の面からも注目されている。本研究ではその分子機構と生物学的意義の解明に取り組んだ。平成8年度および平成9年度の研究において、低線量放射線を刺激として捉える情報伝達はPKC-α/p38MAPK/PLC-δ1の循環回路によってなされ、それは同時に線量強度の認識機構にもなっていること、応答による放射線耐性はp53遺伝子によって制御されていることを明らかにした。本年度の研究では耐性獲得の分子機構の解明を目指し、以下の新しい知見が得られた。すなわち、放射線照射によってp53遺伝子依存性の細胞自爆死(アポトーシス)が誘導されるが、低線量放射線の前照射はそのアポトーシスを起こらなくする。これは、放射線によって形成されるDNA損傷が死のシグナルを発信しない状態に変化する結果であると考えられる。それを確認するためにDNA二重鎖切断の再結合の際の忠実度を調べた。その結果、低線量放射線で前照射を受けた細胞ではDNA二重鎖切断の再結合が誤りの少ない結合へと移っていることが明らかとなった。このことから適応応答は突然変異の低減に働くと共に死からの回避の機構であり、生物進化の原動力となる生体応答の機構が低線量放射線の影響制御の生物学的基盤となっていることが考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Sonoda,E.,Sasaki,M.S.et al.: "Rad51-deficient vertebrate cells accumulate chromo-somal breaks prior to cell death." EMBO Jurnal. 17. 598-608 (1998)
• [文献書誌] Sasaki,M.S.et al.: "The F value cannot be ruled out as a chromosomal fingerprint of radiation quality." Radiation Research. 150. 253-258 (1998)
• [文献書誌] Takata,M.,Sasaki,M.S.et al.: "Homologous recombination and non-homologous end-joining pathways of DNA double-strand break repair have overlapping roles in the maintenance of chromosomal integrity in vertebrate cells." EMBO Journal. 17. 5497-5508 (1998)
• [文献書誌] Ejima,Y.and Sasaki,M.S.: "Mutations of the ATM gene detected in Japanese ataxia-telangiectasia patients: possible preponderance of the two founder mutations 4612de1165 and 7883de15." Human Genetics. 102. 403-408 (1998)
• [文献書誌] Nakamura,N.,et al.: "F values as cytogenetic fingerprints of prior exposure to different radiation qualities: Prediction,reality and future." Radiation Research. 150. 492-494 (1998)
• [文献書誌] Kanoe,H.,et al.: "Amplification of the CDK4 gene in sarcomas: Tumor specificity and relationship with the RB gene mutation." Anticancer Research. 18. 2317-2322 (1998)
• [文献書誌] Tawa,R.,et al.: "Effects of X-ray irradiation on genomic DNA methylation levels in mouse tissues." Journal of Radiation Research. 39. 271-278 (1998)
• [文献書誌] Kanoe,H.,et al.: "Characteristics of genomic breakpoints in TLS-CHOP translocations in liposarcomas suggest the involvement of translin and topoisomerase II in the process of translocation." Oncogene. 18. 721-729 (1999)
• [文献書誌] 佐々木正夫: "放射線感受性の解析-ATM遺伝子を中心に。" 癌の臨床. 45. 66-96 (1999)
• [文献書誌] Tachibana,A.,et al.: "The FANCA gene in Japanese Fanconi Anemia: Report of eight novel mutations and analysis of sequence variability." Human Mutation. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] Sonoda,E.,Sasaki,M.S.,et al.: "Sister chromatid exchanges are mediated by homologous recombination in vertebrate cells." Cellular and Molecular Biology. (印刷中). (1999)