DNA修復異常マウスの分子病態

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10044231
• 研究種目: 国際学術研究
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 安井 明 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (60191110)
• 研究分担者: 岡村 均 神戸大学, 医学部, 教授 (60158813) ; 高尾 雅 東北大学, 加齢研, 助手 (70216612) ; EKER A エラスムス大学, 医学部, 研究員 ; VAN der Hors エラスムス大学, 医学部, 研究員 ; BOOTSMA D. エラスムス大学, 医学部, 教授
• キーワード: 光回復酵素 / 青色光受容体 / サーカディアンリズム / ノックアウトマウス

研究概要

我々は光回復酵素と呼ばれるDNA修復酵素のマウスホモローグCry1,Cry2を単離しこれらの遺伝子産物の機能解析を行った。その結果、Cry1はミトコンドリアにのみ存在し、Cry2は核に主にあることが分かった。それぞれのゲノム遺伝子にネオマイシン(G418)抵抗遺伝子を導入したDNAをマウスES細胞に組み込みそれぞれの遺伝子の欠損細胞を作った。それらの細胞をマウスに導入してそれぞれの遺伝子を欠損したマウスを確立した。さらに、それらを交配して、両遺伝子を欠くダブルノックアウトマウスも樹立した。マウスやヒトのCry蛋白にはDNA修復活性は同定できなかったので、光のレセプターとしてサーカディアンリズムに関与する可能性が考えられたから、Light-Darkのサイクルで飼育したのちDark-Darkの環境に移したところ、野性型ではおよそ23時間の周期をもって車を回す活動が、Cry1のノックアウトでは22時間に、Cry2のノックアウトでは24時間に変わっていた。さらに驚いたことにCry1Cry2のダブルノックアウトでは暗闇にしたとたんに活動をはじめるリズムの無い個体となっていた。これらの結果は、哺乳動物での光回復酵素ホモローグが、サーカディアンの機構に重要な役割をしめており、その役割は、光によるリズムのリセッティングのみならずリズムを維持するのに必須であることを示している。

研究成果

• [文献書誌] van der Horst,G.: "Mamwalian CRY1 and CRY2 are esseutial for waintenance of civcadian rhythws" Nature. (発表予定).
• [文献書誌] Okano,S.: "A putatiue blue-light receptor from Drosophila melauogastev" Dhotochemistry and Photobiology. 69. 108-113 (1999)
• [文献書誌] Kobayashi,K.: "Characterization of photolyaselblue-liglet receptor howologues in mouse and human cells" Nucleic Acids Research. 26. 5086-5092 (1998)
• [文献書誌] Takao,M.: "DNA glycosylases for repair of oxiclaeive damage" Nucleic Acids Research. 26. 2917-2922 (1998)
• [文献書誌] Hayashi,T.: "ERCCI mutations in UV-sensitive Chiuese hamstev ovavy(EHO)ell lines" Mutation Research. 407. 269-276 (1998)
• [文献書誌] Yasui,A.: "Atefernatine vepair pathways for W-induced DNA dawage" BioEssays. 20. 291-297 (1998)
• [文献書誌] Yasui,A.: "DNA damage and Repair" Humana Press, 639 (1998)
• [文献書誌] 安井 明: "分子・細胞の生物学1" 岩波書店, 267 (1998)