ブルーム症候群の高発癌性の分子病理学的解析

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10151204
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 榎本 武美 東北大学, 薬学部, 教授 (80107383)
• 研究分担者: 益子 高 東北大学, 薬学部, 助教授 (30157200)
• キーワード: ブルーム症候群 / RexQヘリカーゼ / 精巣 / 酵母SGS1 / 姉妹染色分体交換 / メチルメタンスルホン酸感受性 / 胞子形成

研究概要

ブルーム症候群は、その原因遺伝子がクローニングされ、その変異が確認されただけで、その遺伝子産物の機能やそれと相互作用するタンパク質に関する報告は現在のところ皆無で、病態の発症を分子レベルで説明するにはほど遠い状態である。本研究はブルーム症候群の原因遺伝子産物の機能を分子レベルで解析することを目的にしており、高等真核細胞での解析とともに、BLMの相同遺伝子が存在する酵母での解析を平行して行い、酵母と高等動物細胞から得られた知見を相互にフィードバックしながら解析を進め、以下の結果を得た。
1. BLMはマウスでは精巣で特に発現が高く、その精巣での発現はパキテン期の細胞が増加する時期に増加した。
2. Blmは酵母のtwo-hybrid systemでSUMO-1化に関与するUbc9と相互作用することがわかった。
3. Bhは核内にドット状に存在し、核内の特殊な構造体に局在することが明らかになった。
4. 酵母の相同遺伝子(SGS1)の遺伝子破壊株を作成し、姉妹染色分体交換(SCE)の頻度を調べたところ、ブルーム症候群患者由来の細胞と同様にSCEの頻度が上昇していた。
5. 酵母の相同遺伝子(SGS1)にブルーム症候群の患者で見い出された変異と同じmissense変異を導入すると、酵母が、メチルメタンスルホン酸(MMS)やヒドロキシウレア(HU)に感受性になり、SCEの頻度が上がり、胞子形成率が下がることがわかった。
6. ヘリカーゼ活性をもたないSgs1でも、胞子形成が回復することから、胞子形成にはヘリカーゼ活性が必須でないことがわかった。
7.Sgs 1を欠失させて機能ドメインを解析したところ、MMSやHUの感受性、SCEには主として、ヘリカーゼドメインが関与し、胞子形成にはヘリカーゼドメインよりN末側が重要であることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Takahiko Seki: "Isolation of a cDNA encoding mouse DNA topoisomerase III which is highly expressed at the mRNA level in the testis." Biochim.Biophys.Acta. 1396. 127-131 (1998)
• [文献書誌] Takahiko Seki: "cDNA cloning of mouse BLM gene,the homologue to human Bloom's syndrome gene,which is highly expressed in the tastis at the mRNA level." Biochim.Biophys.Acta. 1398. 377-381 (1998)
• [文献書誌] Takahiko Seki: "Cloning of cDNA encoding a novel mouse DNA topoisomerase III(Topo IIIβ)possessing negatively supercoiled DNA relaxing activity,whose message is highly expressed in the testis." Journal of Biologicdal Chemistry. 273. 28553-28556 (1998)
• [文献書誌] Wen-Sheng Wang: "Cloning of two isoforms of mouse DNA helicase Q1/RecQL cDNA:α form is expressed ubiquitously and β form specifically in the testis." Biochim.Biophys.acta. 1443. 198-202 (1998)
• [文献書誌] Miwa Siratori: "Detection by epitope-defined monoclonal antibodies of Werner DNA helicases in nucleoplasm and their upregulation by cell transformation and immortalization." Juornal of Cell Biology. 144. 1-9 (1999)