放射線被曝によるゲノム不安定化の起源

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14208068
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小松 賢志 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (80124577)
• 研究分担者: 坂本 修一 京都大学, 放射線生物研究センター, 助手 (60346070) ; 松浦 伸也 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (90274133)
• キーワード: 遺伝子 / がん / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 放射線

研究概要

放射線高感受性のヒト遺伝病ナイミーヘン症候群(NBS)はリンパ球に高頻度の染色体異常がみられ、また患者の40%の同組織に腫瘍が発生する。リンパ球では免疫V(D)J組換えによりDNA二十鎖切断が発生することから、DNA二十鎖切断切断による発がんの良い研究材料である。我々がクローニングした同疾患の原因遺伝子NBS1は、酵母遺伝子との類似性からMrell/Rad50ヌクレアーゼ複合体を損傷部位にリクルートしてDNA修復を開始する機能が示唆されていたが、NBS1にはDNA結合領域がなく、代わりにリン酸化蛋白と結合するFHA/BRCTドメインが真核生物に共通して保存されている。我々はヒストンH2AバリアントのH2AXが放射線照射後数分以内にリン酸化を受けることに注目して、免疫染色法によりH2AXとNBS1が損傷部位に共局在することやIPウエスタン法により両蛋白が細胞内で結合していることを示した。また、リコンビナント蛋白を用いて、NBS1蛋白のN末側のFHA/BRCTドメインで直接結合していることを確認した(Curr Biol.,2002)。これらの結果から、修復蛋白によるDMA二重鎖切断損傷の認識は初めに、NBS1によるヒストンとの結合、そしてヌクレアーゼhMrellによる損傷DNAへの結合の二段階によることが判明した(Oncogene,2002)。一方、NBS1によるDNA二重鎖切断の修復経路としては高等真核生物では主に相同組換えが使われる事をSCneoレポーター遺伝子を用いて明らかにした(Nature,2002)。結論として、DNA修復の破綻により踵瘍が発生することから、放射線障害の起源を照射数分以内にまで遡ることが出来た。

研究成果

• [文献書誌] H.Tauchi, J.Kobayashi, K.Morishima, D.C.van Gent, T.Shiraishi, N.S.Verkalk, D.van Heems, E.Itoh, A.Nakamura, E.Sonoda, M.Takata, S.Takeda, S.Matsuura, K.Komatsu: "Nbs1 is essential for DNA repair by homologous recombination in higher vertebrate cells"Nature. 420. 93-98 (2002)
• [文献書誌] J.Kobayashi, H.Tauchi, S.Sakamoto, A.Nakmaura, K.Morishima, S.Matsuura, T.Kobayashi, K.Tamai, K.Tanimoto, K.Komatsu: "NBS1 localizes to γ-H2AX foci through interaction with the FHABRCT domain"Curr. Biol. 12. 1846-1851 (2002)
• [文献書誌] H.Tauchi, S.Matsuura, J.Kobayashi, S.Sakamoto, K.Komatsu: "Nijmegen breakage syndrome gene, NBS1, and moleculer links to factors for genome stability"Oncogene. 21. 8967-8980 (2002)
• [文献書誌] H.Watanabe, D.Yu, T.Sasaki, K.Shibuya, Y.Hosoi, M.Asada, K.Komatsu, M.Miura: "Insulin-like growth factor I receptor is expressed at normal levels in Nijmegen breakage syndrome cells"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 296. 62-66 (2002)
• [文献書誌] H.Tauchi, M.Ichimasa, Y.Ichimasa, T.Shiraishi, K.Morishima, S.Matsuura, K.Komatsu: "Studies of mutagenesis caused by low dose rate tritium radiation using a novel hyper-sensitive detection system"Fus. Sci. Tech.. 41. 413-416 (2002)
• [文献書誌] 白石貴博, 小松賢志: "ファンコニー貧血"遺伝子医学. 6. 67-72 (2002)
• [文献書誌] 小松賢志: "低線量・低線量率放射線による生物影響発現"アイプリコム社. 94 (2003)