放射線による突然変異の誘導を調節するヒトの分子生理機構

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12680539
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 鈴木 信夫 千葉大学, 大学院・医学研究院, 教授 (90111426)
• 研究分担者: 野村 純 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (30252886) ; 高橋 俊二 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (30311608) ; 喜多 和子 千葉大学, 大学院・医学研究院, 講師 (80302545) ; 菅谷 茂 千葉大学, 医学部, 教務職員 (90334177)
• キーワード: 遺伝子変異 / ヒト血清 / プロテアーゼ / インターフェロン / 紫外線 / X線

研究概要

ヒト個体において、紫外線(UVC)などにより遺伝子変異が誘導される際、その誘導感受性を調節する生理機能が存在することを見出している。即ち、ヒト細胞における変異誘導の際、その誘導の有無や変異頻度は、血清中のサイトカイン様因子により変異原因子曝露前にあらかじめ調節されているのである。しかも、血清因子の活性レベルは、ヒトのストレス状態で変動するという新規ストレス応答機能である。サイトカインの一種であるヒトインターフェロンは変異誘導を抑制し、反対に、癌患者の血清因子は誘導頻度を上昇させるという試験管内実験での知見に基づくものである。この変異誘導調節の骨格は、ヒトのストレス状態→サイトカイン様血清因子→プロテアーゼの活性化→DNA修復などの核酸代謝に関与する遺伝子の情報発現→変異誘導の調節という過程である。平成13年度は、プロテアーゼ活性化に関わる遺伝子のクローニングとそれらのヒト細胞への導入に成功し、突然変異誘導との関連を究明する基礎を作ることが出来た。さらに、大腸菌での大量発現系の構築も完了しており、分子の特性を解析することが可能となった。また、インターフェロンあるいは血清因子の処理後や紫外線及びX線照射後の細胞で発現が変動する遺伝子をRT-PCR mRNA differential display法により検索し、複数の遺伝子を同定した。Antisense DNAの導入によりこれらの遺伝子の機能を解析したところ、X線致死抵抗性に関与する遺伝子類を同定することが出来た。さらに、これらの遺伝子類をX線による変異誘導の頻度が大と小の同一系統株に移入し、X線による変異誘導の調節に関わるメカニズムの解析を可能とした。

研究成果

• [文献書誌] Nomura J. et al.: "Increased and decreased expression of CD69 and CD23, respectively, in gravity-stressed lymphocytes"Aviation, Space, and Environmental Medicine. 72. 727-732 (2001)
• [文献書誌] Sugita K., et al.: "Studies on p53 and BAX protein expression in Cockayne syndrome cells after UV irradiation and interferon-β treatment"Cell Biochem.Funct. 19. 221-225 (2001)
• [文献書誌] Takahashi S., et al.: "Mutagenicity of bisphenol A and its suppression by interferon-α in human Rsa cells"Mutat.Res.. 490. 199-207 (2001)
• [文献書誌] Sugita T., et al.: "Hypermutable change of human UV'-1 cells by p53 overexpression"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 289. 756-762 (2001)
• [文献書誌] Arase Y., et al.: "Effects of 3-D clinostat rotation on gene expression in human fibroblast cells"Cell Biology International. (In press). (2001)
• [文献書誌] Moriya T., et al.: "Enhanced expression of the LDH-A gene after gravity-changing stress in human Rsa cells"Biol.Sci.Space. (In press).