ヒト紫外線感受性を一本の毛髪を用いて評価するシステムの開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11558067
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山本 和生 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20093536)
• 研究分担者: 竹内 栄 岡山大学, 理学部, 助手 (20226989) ; 井出 宏之 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70022704) ; 山本 博章 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40174809) ; 鈴木 格 ポーラ化成工業株式会社, 皮膚科学研究部, 研究員
• キーワード: DNA修復能 / メラニン色素産生能 / チロシナーゼ / 5'非翻訳領域 / melanocortin-1 receptor / ピリミジン2量体 / 6-4付加体 / 色素性乾皮症A群

研究概要

本研究計画は、ヒト個々人の紫外線感受性を簡便に評価するシステムの開発を目標にしている。今年度はこの感受性に関わるDNA修復能やメラニン色素産生能に関わるタンパク質をコードする遺伝子の発現についてゲルシフトアッセイを用いて研究を行った。メラニン産生の鍵酵素チロシナーゼの発現調節には、5非翻訳領域(UTR)にあるGA繰り返し配列が重要であるほかに、3'UTRに含まれるTC繰り返し配列も重要であることを明らかにした。また紫外線によるヒト皮膚の反応性(黒化)にmelanocortin-1 receptorがキーとして機能していることも明らかにした。これらの結果は、皮膚の反応性を評価するよいマーカーとなることを示している。
紫外線による代表的損傷ピリミジン2量体と6-4付加体をそれぞれ修復する光回復酵素を大腸菌及とシロイヌナズナからそれぞれ精製し、金沢大学二階堂教授の研究室より分与を受けたピリミジン2量体と6-4付加体に対する抗体を用いて、損傷の定量とその生物効果について明らかにした。その結果、ピリミジン2量体も6-4付加体もほぼ同じくらいの突然変異誘発能を持っていることが明かとなった。大腸菌ピリミジン2量体光回復酵素は精製が大変困難であるので、本年度には稲からピリミジン2量体光回復遺伝子をクローニングした。これを用いて大量精製を計画している。昨年度作成した光回復酵素に対する抗体及び、上記の紫外線損傷に対する抗体、チロシナーゼに対する抗体の他に、紫外線感受性ヒト遺伝疾患色素性乾皮症A群タンパク質に対する抗体を準備することができた。これを用いて、簡便なmRNAの半定量的アッセイキットの開発を行っている。

研究成果

• [文献書誌] T.Watanabe: "Miscoding and misincorporation of 8-oxo-guanine during leading and lagging strand synthesis in Escherichia coli."Mol.Gen.Genet.. 264. 836-841 (2001)
• [文献書誌] M.Tanaka: "Effect of photoreactivation for cyclobutane pyrimidine dimers and pyrimidine (6-4) pyrimidone photoproducts on ultraviolet mutagenesis in SOS-induced Escherichia coli."Mutagenesis. 16. 1-6 (2000)
• [文献書誌] 中嶋敏: "シロイヌナズナの6-4光回復酵素遺伝子。"「IGE-series」熊谷忠 編集. 21-32 (2000)
• [文献書誌] S.Takeuchi: "A possible mechanism for feedback regulation of the mouse tyrosinase gene by its 3'non-coding RNA fragments."Pigment Cell Res.. 13. 109-115 (2000)
• [文献書誌] Z.Abdel-Malek: "The melanocortin-1 receptor is a key regulator of human cutaneous pigmentation"Pigment Cell Res.. 13Suppl8:. 156-162. (2000)
• [文献書誌] 田中将志: "日焼けと皮膚がんと布団干し-紫外線によるDNA損傷と修復、突然変異"放射線と産業. 85. 4-8 (2000)
• [文献書誌] T.Najrana: "Spontaneous and osmium tetroxide induced mutagenesis in Escherichia coli strain deficient both endonuclease III and endonuclease VIII."Mutagenesis. 15. 121-125 (2000)
• [文献書誌] 山本和生: "放射線抵抗性細菌デイノコックス・ラジオデュランス"遺伝. 54・5. 9-10 (2000)
• [文献書誌] T.Ono: "Age-associated increase of spontaneous mutation frequency and molecular nature of mutation in newborn and old lacZ-transgenic mouse."Mutation Res.. 447. 165-177 (2000)
• [文献書誌] E.Yamamura: "Characterization of spontaneous mutation in the oxyR strain of Escherichia coli."Biochem Biophys Res Commun.. 279. 427-432 (2000)