放射線発がんにおける遺伝的不安定性の役割とその分子機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10151217
• 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)
• キーワード: マウス / ショウジョウバエ / 放射線 / 遺伝的不安定性 / 精子照射 / 眼色遺伝子 / _p53依存性シグナル伝達

研究概要

放射線発がんに重要な役割を果たす遺伝的不安定性誘導の分子機構を解析するため、ショウジョウバエの眼色遺伝子の突然変異について解析した。培養細胞で遺伝的不安定性を解析しうる系の開発を行った。さらに照射したマウス精子が持ち込んだDNA損傷が1細胞期杯で誘発するp53依存性シグナル伝達経路について解析した。これらの研究から以下の結果を得た。
1. 父親精子の照射により生まれたF1ショウジョウバエでは、母親ハエ由来のwhite-ivory株の復帰突然変異が上昇することを明らかにした。これは、照射精子が持ち込んだDNA損傷が、体細胞において母親由来遺伝子に遅延突然変異を起こしたためと結論できる。
2. p53応答配列をもつ核移行型lacZ遺伝子を受精卵の雌性前核に微小注入した。この遺伝子は、精子が照射されている場合にのみ発現した。これは、精子の持ち込んだDNA損傷がp53依存性シグナル伝達系を立ち上げ、これが雌性核の遺伝子の転写を活性化したことを意味する。
3. 精子に対する照射線量に依存して、受精卵における雄性前核と雌性前核のDNA合成が抑制された。
4. 培養細胞におけるミニサテライト配列を指標にした遺伝的不安定性の解析系の開発をおこなった。ニワトリDT40細胞に超可変ミニサテライト配列CEB1をもつヒト染色体2番を導入した株を作成したが、クローニング効率が悪く、実験系としては問題があることが判明した。
以上、ショウジョウバエの系においても雄精子照射による雌親由来遺伝子の突然変異が誘発された。この分子機構の一端として、雄精子のDNA損傷は受精卵においてシグナル伝達系を活性化し、これが雌性核に伝えられることが明らかにされた。

研究成果

• [文献書誌] O.Niwa他: "Allelic loss analysis of g-ray-induced thmic lymphomas:two candidate tumor suppressor gene loci on chromosome 12 and 16." Ongogene. 16. 2747-2754 (1998)
• [文献書誌] O.Niwa他: "_p53 gene mutation and loss of heterozygosity of chromosome ll in methylcholanthrene-induced mouse sarcomas." Jpn.J.Cancer Res.89. 269-277 (1998)
• [文献書誌] O.Niwa他: "Analysis of the c-myc, K-ras and _p53 genes in methylcholanthrene-induced mouse sarcomas." Jpn.J.Cancer Res.90. 40-47 (1999)
• [文献書誌] O.Niwa他: "Accumulation of recombinant chromosomes and low fidelity of transmission of chromosome X DNA markers in gamma-ray-induced lymphomas lacking _p53." Mol Carcinog.24. 57-63 (1999)
• [文献書誌] O.Niwa他: "Mutations in the _p53 and Scid genes do not cooperate in lymphomagenesis in doubly heterozygote mice." Biochem.Biophys.Res.Commun.255. 99-103 (1999)
• [文献書誌] O.Niwa他: "Allelic loss mapping and physical delineation of a region harboring a putative lymphoma suppressor gene on mouse chromosome 12." Oncogene. (in press). (1999)
• [文献書誌] O.Niwa他: "“Trends in Radiation and Carcinogenesis", ed.R.N.Sharan Forshungszentrum Julich GmbH, Julich," Emerging frontier in low dose radiobiology., 1-11 (1998)