ヒト塩基除去修復酵素の遺伝子多型に基づく活性の個体差に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12213154
• 研究機関: 国立がんセンター
• 研究代表者: 新村 和也 国立がんセンター, 生物学部, 研究員 (40321880)
• キーワード: 8-ヒドロキシグアニン / 塩基除去修復 / 遺伝子多型 / OGG1遺伝子 / MYH遺伝子 / SNP / DNAグリコシラーゼ / 突然変異

研究概要

DNA中に生じた損傷塩基は突然変異の原因となる場合が多いため、その修復機構である塩基除去修復系の酵素遺伝子の一塩基多型(SNP)に基づく修復活性の差異は、各個人における遺伝子異常の起こりやすさを遺伝的に規定することになる。そこで、本研究は、塩基除去修復系遺伝子のSNPに基づく多型蛋白質の修復活性の差異を同定していくことを目的とする。本年度は、損傷塩基の一つである8-ヒドロキシグアニン(oh^8G)の修復に関わるヒトMYH,APEX遺伝子に注目し、11種類のSNPを同定し、その頻度を明らかにした。これらの多型のうち、7種類はアミノ酸の置換を伴うものであった。また、このうち、MYH遺伝子のQ324H多型の修復活性を(1)組替え蛋白質のアデニン除去能、(2)大腸菌での突然変異率制御能、の点で比較した。多型蛋白質間では有意な修復活性の差は見られなかったが、MYH-1型(ミトコンドリア型)は、MYH-2型(核型)に比ベ、活性が低いことを明らかにした。また、この検討を通して、MYH蛋白質は、生理的条件下では、DNA中のA:oh^8G塩基対を特異的に認識し、アデニンを除去修復する酵素であることを明らかにした。もう一つのoh^8G修復に関わる酵素遺伝子であるOGG1については、RT-PCR法および新規に作製した2種類の抗ヒトOGG1抗体を用いたウェスタンブロット法にて、そのアイソフォームを解析した。その結果、肺扁平上皮がんとの関連性が示唆されるSer326Cys多型の存在するOGG1-1a型が、ヒト細胞内での主要なアイソフォームであることを明らかにした。また、このOGG1-1a型蛋白質の活性調節機構をin vitroのニッキング法にて検討し、APEX蛋白質存在下では、OGG1蛋白質のAPリアーゼ活性が上昇することを示した。

研究成果

• [文献書誌] Shinmura,K.,Yamaguchi,S., et al: "Adenine excisional repair function of MYH protein on the adenine : 8-hydroxyguanine base pair in double-stranded DNA"Nucleic Acids Res.. 28. 4912-4918 (2000)
• [文献書誌] Shinmura,K.,Yamaguchi,S., et al: "Somatic mutations and single nucleotide polymorphisms of base excision repair genes involved in the repair of 8-hydroxyguanine in damaged DNA"Cancer Lett.. (in press).
• [文献書誌] Saitoh,T.,Shinmura,K., et al.: "Enhancement of OGG1 protein AP lyase activity by increase of APEX protein"Mutat.Res.. (in press).
• [文献書誌] Shinmura,K.,Kohno,T., et al.: "Expression of the OGG1-type 1a (nuclear form) protein in cancerous and non-cancerous human cells"Int.J.Oncol.. 16. 701-707 (2000)
• [文献書誌] Shinmura,K.and Yokota,J.: "The OGG1 gene encodes a repair enzyme for oxidatively damaged DNA and is involved in human carcinogenesis"Antiox.Redox Signal.. (in press).
• [文献書誌] Kimura,K.,Shinmura,K., et al.: "Absence of germline CHK2 mutations in familial gastric cancer"Jpn.J.Cancer Res.. 91. 875-879 (2000)