精子期照射次世代における突然変異と遺伝的不安定性の解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09680523
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 丹羽 太貫 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (80093293)
• 研究分担者: 吉川 勲 長崎大学, 環境科学部, 助教授 (80039528)
• キーワード: 遺伝的不安定性 / 放射線 / 精子DNA損傷 / マウス / 受精卵・初期胚 / ミニサテライト / 体細胞突然変異 / w^<iv>遺伝子

研究概要

突然変異は損傷DNAの修復間違いや複製間違いの結果として生じることが明らかにされている。しかし近年の研究から、突然変異誘発にはこのような損傷が直接関与する機構以外に、損傷が誘導した遺伝的不安定性が2次的に引き起こす突然変異生成の機構の存在が明らかになってきた。本研究では、マウスおよびショウジョウバエを用いて、遺伝的不安定性により間接的に誘発される突然変異を明らかにした。
1)マウスでの解析 C57BL/6N雄マウスに6GyのX線を照射しC3H/HeNマウスと交配して生まれたF1マウスにおけるPc-1ミニサテライト配列を解析した。その結果、雄親由来のみならず、雄親由来のPc-1アレールにおいても突然変異が見られた。これは、精子により持ち込まれDNA損傷が受精卵・初期胚で遺伝的不安定性を誘導し、それがDNA損傷を全く持たない雌性にあるPc-1配列に作用して突然変異を誘発したことを意味し、遺伝的不安定性による突然変異誘発機構の存在が証明できた。pink-eyed遺伝子座の欠失変異マウスであるPjの雄マウスに照射し直ちにPun雌マウスと交配して、生まれたF1マウスについて毛色突然変異を解析したが、この系では突然変異の上昇は顕著でなかった。現在この系にscid遺伝子を導入して、感受性を高める試みを行っている。
2)ショウジョウバエでの解析 X染色体上にある眼色遺伝子に欠失変異をもつw系統雌ショウジョウバエを照射して、直ちにw^<iv>(象牙眼色)遺伝子をもつ雄ショウジョウバエと交配し、生まれた雄でのwhite-ivory遺伝子座の突然変異による赤眼色スポット(復帰突然変異)を検索した。その結果、精子期照射によりw^<iv>の復帰突然変異頻度の上昇をみた。これは精子によるDN損傷の持ち込みが誘導した遺伝的不安定性が、体細胞突然変異頻度を上昇させ、雌親由来の遺伝子の突然変異を誘発したことを示している。
以上、遺伝的不安定性が放射線誘発DNA損傷により誘導されることが証明された。

研究成果

• [文献書誌] N.Koide、他: "Accumulation of recombinant chromosomes and low fidelity in chromosome transmission detected in γ-ray induc lymphomas lacking p53 using inactive X chromosome as a probe" Cancer Res.印刷中. (1998)
• [文献書誌] Y.Matsumoto, 他: "Allelic loss analysis of γ-ray-induced thmic lymphomas:two candidate tumor suppressor gene loci on chromosome 12 and 16." Ongogene. 印刷中. (1998)
• [文献書誌] K.Shimokado, 他: "p53 gene mutation and loss of hererozygosity of chromosome ll in methylcholanthrene-induced mouse sarcomas." Jpn.J.Cancer Res.印刷中. (1998)
• [文献書誌] S.Tashiro、他: "Nuclear proteins binding to the recombination hotspot region of the retinoic acid receptor alpha gene." Leukemia. 11,. 285-286 (1997)
• [文献書誌] Y.Abe、他: "A defect in cell to cell adhesion via integrin-fibronectin interactins observed in a highly metastatic tumor cell line" Jpn.J.Cancer Res.88. 64-71 (1997)
• [文献書誌] N.Kotomura、他.: "Transcriptional regulatin by competition between ELP isoforms and nuclear receptors." Biochem.Biophys.Res.Commun.230. 407-412 (1997)