Translesion synthesisの分子機構と発がん

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12213070
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 花岡 文雄 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (50012670)
• 研究分担者: 横井 雅幸 大阪大学, 生命機能研究科, 助手 (00322701)
• キーワード: 損傷乗り越え複製 / DNAポリメラーゼ / DNA修復 / 色素性乾皮症 / polイータ / 遺伝子ノックアウト

研究概要

研究代表者らは、損傷乗り越え複製(translesion synthesis)機構全体を総合的に理解し、発がんおよび発がん防御における役割を明らかにすることを目的として、以下に述べる研究を行った。
1)色素性乾皮症バリアント群の原因遺伝子産物であるDNAポリメラーゼ・イータ(polイータ)の性質をさらに調べた。Polイータは、プライマーがチミンダイマー(TTダイマー)のC末側のTの反対に正しい塩基であるAが存在する場合に安定に結合し、間違った塩基の場合には不安定であった。またプライマーがTTダイマーの手前までのものとTTダイマーの一つ先までのものには安定に結合したが、もう一つ先まで伸びたプライマー・鋳型DNAに対しては、明らかに結合力が低下した。これらのことは、polイータがTTダイマーに対して正しい塩基を挿入し、その後、二つ先の塩基まで重合してDNAから離れるというモデルを支持する。
2)XP-V患者のモデルマウスを作成するため、polイータの必須領域を含むエキソン8へNeo発現カセットを挿入したターゲティングベクターを構築し、ヘテロマウスを作成した。その交配により、ホモのノックアウトマウスがほぼメンデル則にしたがって誕生した。現在、紫外線照射による皮膚発がん実験を行っている。
3)Polイータの細胞内での機能を調べるために、その相互作用タンパク質を酵母2ハイブリッド法により検索した。その結果、別のYファミリーポリメラーゼであるREV1タンパク質が検出され、REV1のC末領域がpolイータとの相互作用に必要であった。

研究成果

• [文献書誌] Yang, I.Y.et al.: "Mammalian translesion DNA synthesis across an acrolen-derived deoxyguanosine adduct."J.Biol.Chem.. 278. 13989-13994 (2003)
• [文献書誌] McDonald, J.P. et al.: "129-derived strains of mice are deficient in DNA polymerase ι and have normal immunoglobulin hypermutation."J.Exp.Med.. 198. 635-643 (2003)
• [文献書誌] Vaisman, A. et al.: "Sequence-context-dependent replication of DNA templates containing UV-induced lesions by human DNA polymerase ι."DNA Repair. 2. 991-1006 (2003)
• [文献書誌] Jaloszynski, P. et al.: "8-Hydroxyguanine in a mutational hotspot of the c-Ha-ras gene causes misreplication, 'action-at-a-distance' mutagenesis"Nucleic Acids Res.. 31. 6085-6095 (2003)
• [文献書誌] Bassett E. et al.: "Efficiency of extension of mismatched primer termini across from cisplatin and oxaliplatin by human DNA polymerases β and η"Biochemistry. 42. 14197-14206 (2003)
• [文献書誌] McCulloch S.D. et al.: "Preferential cis-syn thymine dimer bypass by DNA polymerase η occurs with biased fidelity."Nature. 428. 97-100 (2004)