2003 年度実績報告書

低線量率放射線影響におけるDNA二重鎖切断修復の役割

研究課題

研究課題/領域番号	14380250
研究機関	京都大学
研究代表者	内海博司京都大学, 原子炉実験所, 教授 (20025646)
研究分担者	立花章京都大学, 放射線生物研究センター, 助教授 (20188262) 安平進士京都大学, 原子炉実験所, 助手 (90311729) 田野恵三京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (00183468)
キーワード	ニワトリ細胞株 / DNA二重鎖切断 / 相同組換え修復 / 低線量率照射 / 非相同端末結合修復
研究概要	低線量率照射は、線量を多分割照射する極限状態と考えられ、その傷害修復には分割照射回復機構が働いていると推論されてきた。最近、DNA二重鎖切断の修復系には誤りのないHR(相同組換)修復系とG_1/G_0期に働く誤りがちなNHEJ(非相同端末結合)修復系の二種類あること、また申請者らによって、分割照射回復は、HR修復系であることが明らかにされた。これまでの常識からは、低線量率照射には分割照射回復機構によることが予想され、誤りの無いHR修復系が働くことになる。この常識が正しいかどうかを確かめることが、本研究課題「低線量率放射線影響におけるDNA二重鎖切断修復の役割」の目的である。本研究に、主に4種のニワトリBリンパ細胞株{親株(DT40)、DNA二重鎖切断修復の相同組換(HR)修復系に関与するRad54遺伝子をノックアウトした細胞株(RAD54^<-/->)、非相同的末端連結(NHEJ)修復系のKu70遺伝子をノックアウトした細胞株(KU70^<-/->)と、この両遺伝子をダブルノックアウトした細胞株(KU70^<-/->/RAD54^<-/->)}を用いた。線源は高線量率照射線源として京都大学原子炉実験所の150kVp X-線発生装置を、また低線量・低線量率照射線源として、京都大学放射線生物研究センターの低線量率照射実験装置を用いた。この4種類のニワトリBリンパ細胞株を用いて、低線量率(1Gy/day)γ線照射の研究を繰り返し行い、どのノックアウト細胞が低線量率で生存率が増加するのかしないのかを高線量率(1Gy/min)照射での生存率と比較検討した。約1Gy/dayの低線量率で照射し、細胞数の増加への影響・細胞死の影響を観察した。結果は、ダブルノックアウト細胞は1Gy/minと1Gy/dayでの生存率曲線が全く同じとなり、電離放射線による細胞死の主因がDSBであることを示唆した。これまでの常識とは異なり、NHEJ修復系の無い細胞(KU70^<-/->及びKU70^<-/->RAD54^<-/->細胞)では、低線量率照射で生存率の上昇が見られなかった。そこで、DNAPKcsやLigaseIVをノックアウト細胞でも検討して、NHEJ修復系が重要であることを確かめた。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Y.Yasud, 8名, H.Utsumi: "Erythropoietin regulates tumor growth of human malignancies"Carcinogenesis. 124. 1021-1029 (2003)
[文献書誌] M.Hashimoto, S.Rao, K.Yamamoto, M.Takata, S.Takeda, H.Utsumi: "DNA-PK : the major target for wortmannin-mediated radiosensitization by the inhibition of DSB repair via NHEJ pathway"J.Radiat.Res.. 44. 155-163 (2003)
[文献書誌] Y.Simada, 7名, K.Tano, S.Yoshinaga, K.K.Bhakat: "Genetic susceptibility to thymic lymphomas and K-ras gene mutation in mice after exposure to X-rays and N-ethyl-N-nitrosourea"INT.J.RADIAT.BIOL. 79(6). 423-430 (2003)
[文献書誌] Akihiko Koga, 5名, Akira Tachibana: "The medaka fish To/2 transposable element can undergo excision in human and mouse cells"J Hum Genet. 48. 231-235 (2003)
[文献書誌] Kazuhito Naka, Akira Tachibana, 2名: "Stress-induced Premature Senescence in hTERT-expressing Ataxia Telangiectasia Fibroblasts"The Journal of Biological Chemistry. 279(3). 2030-2037 (2004)
[文献書誌] 内海博司, (分担執筆): "低線量・低線量率放射線による生物影響発現"(株)アイプリコム. 94 (2003)

2003 年度 実績報告書

低線量率放射線影響におけるDNA二重鎖切断修復の役割

研究代表者

内海 博司 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (20025646)

研究成果

[文献書誌] Y.Yasud, 8名, H.Utsumi: "Erythropoietin regulates tumor growth of human malignancies"Carcinogenesis. 124. 1021-1029 (2003)

[文献書誌] M.Hashimoto, S.Rao, K.Yamamoto, M.Takata, S.Takeda, H.Utsumi: "DNA-PK : the major target for wortmannin-mediated radiosensitization by the inhibition of DSB repair via NHEJ pathway"J.Radiat.Res.. 44. 155-163 (2003)

[文献書誌] Y.Simada, 7名, K.Tano, S.Yoshinaga, K.K.Bhakat: "Genetic susceptibility to thymic lymphomas and K-ras gene mutation in mice after exposure to X-rays and N-ethyl-N-nitrosourea"INT.J.RADIAT.BIOL. 79(6). 423-430 (2003)

[文献書誌] Akihiko Koga, 5名, Akira Tachibana: "The medaka fish To/2 transposable element can undergo excision in human and mouse cells"J Hum Genet. 48. 231-235 (2003)

[文献書誌] Kazuhito Naka, Akira Tachibana, 2名: "Stress-induced Premature Senescence in hTERT-expressing Ataxia Telangiectasia Fibroblasts"The Journal of Biological Chemistry. 279(3). 2030-2037 (2004)

[文献書誌] 内海博司, (分担執筆): "低線量・低線量率放射線による生物影響発現"(株)アイプリコム. 94 (2003)

2003 年度実績報告書

内海博司京都大学, 原子炉実験所, 教授 (20025646)