ヒト細胞DNA中の8-ヒドロキシグアニン除去修復機構に関する研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09269228
• 研究機関: 国立がんセンター
• 研究代表者: 横田 淳 国立がんセンター, 生物学部, 部長 (10191503)
• キーワード: 8-ヒドロキシグアニン / 酸化傷害 / 自然突然変異 / DNA修復 / DNAグリコシラーゼ

研究概要

活性酸素によって生じる8-ヒドロキシグアニン(oh8Gua)はDNA中でアデニンとも塩基対を形成するため強い突然変異原性を有する。DNA中のoh8Guaを除去修復する酵素遺伝子として、これまでに大腸菌ではmutM遺伝子が、酵母ではOGG1遺伝子が単離されている。我々は酵母OGG1と相同性の高いESTをプローブとして、HeLa細胞cDNAライブラリーからヒト相同遺伝子(hOGG1遺伝子)を単離した。hOGG1は染色体上3P26.2に位置する遺伝子であり、345アミノ酸をコードし、酵母OGG1蛋白質と38%の相同性を示した。またGST-hOGG1蛋白質は大腸菌mutMmutY欠損株の自然突然変異を抑制した。さらに、精製した蛋白質とoh8Guaを含む合成二本鎖DNAとの反応物をHPLC-ECD解析及びポリアクリルアミドゲル電気泳動することにより、hOGG1蛋白質がoh8GuaDNAグリコシラーゼ活性及びAPリアーゼ活性を有することが示された。また基質特異性の検討により、oh8Guaに対合する塩基がシトシンやチミンの場合にoh8Guaが除去されやすいことが示された。更に詳細な解析のため我々はESTのデータベースを利用してマウスの相同遺伝子(mOgg1遺伝子)も単離した。予想されるアミノ酸配列はhOGG1蛋白質と85%一致した。またmOgg1蛋白質もhOGG1蛋白質と同様なoh8Gua除去修復能を有することが示された。これらの結果からhOGG1及びmOgg1遺伝子は大腸菌mutMや酵母OGG1と同様な機能を有する哺乳類相同遺伝子であることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Nagashima,M., Yokota,J., et al.: "Presence of human cellular protein(s)that specifically binds and cleaves 8-hydroxyguanine containing DNA." Mutation Res.383. 49-59 (1997)
• [文献書誌] Arai,K., Yokota,J., et al.: "Cloning of a human homolog of the yeast OGG1 gene that is involved in the repair of oxidative DNA damage." Oncogene. 14. 2857-2861 (1997)
• [文献書誌] Shinmura,K., Yokota,J., et al.: "8-hydroxyguanine(7,8-dihydro-8-oxoguanine)DNA glycosylase and AP lyase activities of hOGG1 protein and their substrate specificity." Mutation Res.385. 75-82 (1997)
• [文献書誌] Tani,M., Yokota,J., et al.: "Genomic structure and chromosomal localization of the mouse Ogg1 gene that is involved in the repair of 8-hydroxyguanine in DNA damage." Mamm.Genome. 9. 32-37 (1998)
• [文献書誌] Kohno,T., Yokota,J., et al.: "Genetic polymorphisms and alternative splicing of the hOGG1 gene,that is involved in the repair of 8-hydroxyguanine in damaged DNA." Oncogene. (in press). (1998)