2003 年度実績報告書

放射線および酸化ストレスに対する細胞応答の分子機構と誘導性遺伝子の機能の解析

研究課題

研究課題/領域番号	15310037
研究種目	基盤研究(B)
研究機関	京都大学
研究代表者	米井脩治京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60093340)
キーワード	放射線 / 活性酸素 / クラスター損傷 / 塩基損傷 / DNAグリコシラーゼ / 二重鎖切断 / 修復 / 致死作用
研究概要	活性酸素や放射線はチミングリコールや8-オキソグアニンなどの塩基酸化体を生成して、突然変異や発がんを起こす元になる。塩基除去修復では、まず、DNA N-グリコシラーゼが損傷を特異的に認識し、塩基とデオキシリボースをつなぐN-グリコシド結合を加水分解する。塩基除去修復機構は大腸菌からヒトまで高度に保存されている。大腸菌では、酸化的DNA損傷除去するDNAグリコシラーゼとして、ホルムアミドピリミジンDNAグリコシラーゼ(Fpg、MutM)、エンドヌクレアーゼIII(Nth)、エンドヌクレアーゼVIII(Nei)が同定された。本研究では、まず、MutM、Nth、Neiおよびそれらのホモログの持つ重要な基質認識能について解析した。NthやNeiにはピリミジン酸化体だけでなく8-オキソグアニンを除去するOgg2活性が備わっていること、この活性によってG:C->C:Gトランスバージョンが強い抑制を受けていることを明らかにした。塩基除去修復のもう一つの問題は、二重鎖DMの両側の非常に接近した部位で塩基酸化体が生成した場合、DMグリコシラーゼに何らかの制御が働くのかどうかということである。電離放射線はそのトラックに沿ってクラスター損傷というユニークな形のDNA損傷が大量に生じる。クラスター損傷は複数の酸化的塩基損傷を含む。mutM遺伝子を持つpKK223-3-MutMを用いてIPTGでMutMを過剰発現をさせた場合、野生株もmutMnthnei三重欠損株もIPTG非処理よりも放射線感受性が高くなった。これらの結果、DNAグリコシラーゼによって、向かい合った損傷塩基がともに切断され、クラスター損傷が致死的損傷である二重鎖切断に変わる可能性が示唆された。

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] Zhang, Q.-M., K.Hashiguchi, H.Sugiyama, S.YOnei: "Ntg1 and Ntg2 proteins as a 5-formyluracil-DNA glycosylases/AP lyase in Saccharomyces cerevisiae"International Journal of Radiation Biology. 79. 341-349 (2003)
[文献書誌] Zhang, Q.-M., I.Miyabe, S.Yonei et al.: "Strong static magnetic field induces mutations through elevated production of reactive oxygen species in Escherichia coli soxR"International Journal of Radiation Biology. 79. 281-286 (2003)
[文献書誌] Hori, M., S.Yonei, H.Sugiyama, K.Yamamoto, Q.-M.Zhang: "Identification of high excision capacity for 5-hydroxymethyluracil mispaired with guanine in DNA of Escherichia coli MutM, Nei and Nth DNA glycosylases"Nucleic Acids Research. 31. 1191-1196 (2003)
[文献書誌] Yoshiro-Takata, M., Q.-M.Zhang, S.Yonei, M.Nakamura et al.: "A Novel GT-Mismatch Binding Protein That Recognizes Strict DNA Sequences with High Affinity"Tohoku Journal of Experimental Medicine. 200. 211-229 (2003)
[文献書誌] Hirose, H., Q.M.Zhang, S.Yonei, J.Miyakoshi et al.: "Static magnetic field with a strong magnetic field gradient (41.7 T/m) induces c-Jun expression in HL-60 cells"In Vitro Cellular and Developmental Biology. (印刷中). (2004)
[文献書誌] 張秋梅, 米井脩治: "電磁場生命科学(宮越順二編)"京都大学出版会(印刷中). (2004)

2003 年度 実績報告書

放射線および酸化ストレスに対する細胞応答の分子機構と誘導性遺伝子の機能の解析

研究代表者

米井 脩治 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60093340)

研究成果

[文献書誌] Zhang, Q.-M., K.Hashiguchi, H.Sugiyama, S.YOnei: "Ntg1 and Ntg2 proteins as a 5-formyluracil-DNA glycosylases/AP lyase in Saccharomyces cerevisiae"International Journal of Radiation Biology. 79. 341-349 (2003)

[文献書誌] Zhang, Q.-M., I.Miyabe, S.Yonei et al.: "Strong static magnetic field induces mutations through elevated production of reactive oxygen species in Escherichia coli soxR"International Journal of Radiation Biology. 79. 281-286 (2003)

[文献書誌] Hori, M., S.Yonei, H.Sugiyama, K.Yamamoto, Q.-M.Zhang: "Identification of high excision capacity for 5-hydroxymethyluracil mispaired with guanine in DNA of Escherichia coli MutM, Nei and Nth DNA glycosylases"Nucleic Acids Research. 31. 1191-1196 (2003)

[文献書誌] Yoshiro-Takata, M., Q.-M.Zhang, S.Yonei, M.Nakamura et al.: "A Novel GT-Mismatch Binding Protein That Recognizes Strict DNA Sequences with High Affinity"Tohoku Journal of Experimental Medicine. 200. 211-229 (2003)

[文献書誌] Hirose, H., Q.M.Zhang, S.Yonei, J.Miyakoshi et al.: "Static magnetic field with a strong magnetic field gradient (41.7 T/m) induces c-Jun expression in HL-60 cells"In Vitro Cellular and Developmental Biology. (印刷中). (2004)

[文献書誌] 張秋梅, 米井脩治: "電磁場生命科学(宮越順二編)"京都大学出版会(印刷中). (2004)

2003 年度実績報告書

米井脩治京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60093340)