NBS1遺伝子ノックアウトDT40細胞による放射線誘発DNA二重鎖切断修復の解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12680543
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 田内 広 茨城大学, 理学部, 助教授 (70216597)
• キーワード: 放射線感受性 / DNA修復 / 相同組換え / 遺伝子ノックアウト

研究概要

本研究ではナイミーヘン症候群(NBS)原因遺伝子NBS1が放射線によって生じるDNA二重鎖切断の修復にどのように関わっているかを解明することを目指している。平成13年度は、高頻度で相同組換えを示すニワトリB細胞株DT40を用いて作成したNBS1ノックアウト細胞の表現型の詳細な解析を行った。DT40細胞の3つのNbs1アリルをノックアウトしたNbs1-/-/-クローンは、NBS患者細胞と同じく、放射線高感受性や放射線抵抗性DNA合成を示し、染色分体型の染色体異常を高頻度で起こすことが明らかとなり、NBS1機能の解明に有用であることが確認された。また、放射線感受性に関して、ヒトNBS1遺伝子がニワトリDT40細胞のNbs1欠損を相補できることも明らかとなった。Nbs1-/-/-細胞はマイトマイシンC処理による姉妹染色分体交換の上昇が認められず、相同組換えに重要な遺伝子であるRAD54やRAD51パラログ遺伝子をノックアウトしたときと類似した性質を示した。実際、オブアルブミンなどの遺伝子を用いて標的組換え頻度を解析したところNbs1-/-/-細胞では標的組換えが全く起きないことが明らかとなり、Nbs1は標的組換えの機構である相同組換えによるDNA二重鎖切断修復に必須の因子であることが示唆された。このNbs1-/-/-細胞における相同組換え機能の欠損は、ヒトNBS1によって部分的にしか相補されず、放射線感受性がほぼ完全に相補されたのと対照的な結果を示した。しかしながらDT40細胞はもともと相同組換え頻度が高い細胞であるので、逆に部分的に相補されたレベルの相同組換え修復が起きれば細胞生存率は正常レベルで維持できることを示唆していると考えることができる。

研究成果

• [文献書誌] Tauchi, H.: "Altered splicing of the ATDC message in AT group D cells results in the absence of a functional protein"Mutagenesis. 15. 105-108 (2000)
• [文献書誌] Tauchi, H.: "Positional cloning and functional analysis of the gene for Nijmegen breakage syndrome, NBS1"Journal of Radiation Research. 41. 9-17 (2000)
• [文献書誌] Tauchi, H.: "Mutation spectrum of MSH3-deficient HHUA/chr.2 cells reflects in vivo activity of the MSH3 gene product in mismatch repair"Mutation Research. 447. 155-164 (2000)
• [文献書誌] Hama, S.: "Absence of mutation in the NBS1 gene in B-cell malignant lymphoma patients"Anticancer Research. 20. 1897-1900 (2000)
• [文献書誌] Tauchi, H.: "The FHA domain of NBS1 is essential for nuclear foci formation after irradiation, but not essential for hRAD50/hMRE11/NBS1 complex DNA Repair activity"Journal of Biological Chemistry. 276(1). 12-15 (2001)
• [文献書誌] Buscemi G.: "Chk2 activation dependence on Nbs1 after DNA damage"Molecular and Cellular Biology. 21(15). 5124-5222 (2001)