電離放射線感受性にかかわるDNA依存性蛋白キナーゼ(DNA-PK)の機能

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08458155
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 小松 賢志 広島大学, 原爆放射能医学研究所, 教授 (80124577)
• 研究分担者: 松浦 伸也 広島大学, 原爆放射能医学研究所, 助手 (90274133)
• キーワード: DNA依存性蛋白キナーゼ / scidマウス / V(D)J組換え / ハイパーサーミア / 催奇形成 / 遺伝的不安定性 / 二重鎖切断 / DNA修復

研究概要

太古以来進化の源となった放射線の防御機構としてのDSB修復は、生命維持にとって重要な機能を担っていると予想される。本研究はDSB修復異常として知られるDNA-PKcs欠損マウス重症複合型免疫不全症severe combined immunodeficiency scidマウスを使って、V(D)J組換え能、熱安定性、遺伝的不安定や催奇形成について検討したものである。
DSBは放射線だけでなく生体内の免疫組換えに於いて自然に発生することが知られている。この組換え能の欠損がscidマウスの免疫不全の原因と思われるので、pJH200およびpMG55プラスミドをRAG遺伝子と共に細胞導入してその再結合能をアッセイした。この結果、scidでは免疫組換えのsignal jointは正常に進行するが、coding joint形成が欠失しており、この事が免疫細胞の致死をもたらすと判明した。一方、DSBは放射線とハイパーサーミアの併用療法の重要な致死機構でもある。DNA-PkcsおよびKu80欠損細胞を用いてDNA-PK活性の熱安定性を検討した結果、DNA-PK構成成分Ku-80の熱不安定性がハイパーサーミアによる放射線増感の原因であることが明らかとなった。またDNA-PKは遺伝的安定性にも寄与しており、その欠損はPc-1マイクロサテライトの不安定を誘発する。さらに、固体発生にもDNA-PKは関与していることが示唆された。つまり、scidマウスの放射線誘発奇形は正常コントロールマウスに比較して有意に高頻度となった。このように本研究結果によりDNA-PKはDNA修復のみならず生命維持に重要な幾つかの機能を有していることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Komatsu,K.: "The Gene for Nijmegen Breakage Syndrome(V2) is not located on chromosome 11." Am.J.Hum.Genet.58. 885-888 (1996)
• [文献書誌] Matsuura,K.: "Radiation induction of p53 in cells from Nijmegen breakage syndrome is defective but not similar to ataxia-telangiectasia." Biochem.Biophys.Res.Commun.242. 602-607 (1998)
• [文献書誌] Imai,H.: "Minisatellite instability in severe combined immunodeficiency mouse cells." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.94. 10817-10820 (1997)
• [文献書誌] Komatsu,K.: "Radiation induction of p53 in cells from Nijmegen Breakage Syndrome and functional mapping of the underlying gene at 8q21." Disease Markers.(in press). (1998)
• [文献書誌] Shoji,S.: "Developmental malformations and intrauterin death in γ-ray-irradiated scid mice embryos." Int.J.Rad.Biol.(in press). (1998)
• [文献書誌] Matsuura,S.: "Genetic mapping using microcell-mediated chromosome transfer suggests a locus for Nijmegen Breakage Syndrome at chromosome 8q21-24" Am.J.Hum.Genet.60. 1487-1494 (1997)