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2017 年度 実績報告書

哺乳類のDNA損傷応答因子欠損細胞を用いた迅速かつ高感度な遺伝毒性検出法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K14953
研究機関学習院大学

研究代表者

花岡 文雄  学習院大学, 理学部, 研究員 (50012670)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードゲノム / DNA損傷 / 損傷乗り越え合成 / 遺伝毒性 / スクリーニング系
研究実績の概要

化学物質による遺伝毒性の多くはゲノムDNAがアルキル化、酸化、付加体形成などの損傷塩基を鋳型として、これらの複製を行う損傷乗り越えDNA合成(translesion DNA synthesis: TLS)により生じると考えられている。一方で、TLSが働かなければ、複製フォークの崩壊によって細胞死が引き起こされる。本研究では、TLSポリメラーゼの中でも損傷塩基を鋳型として直接塩基を挿入する”インサーター”であるPolη、Polι、Polκを欠損したtriple knockout (TKO) マウス胚性繊維芽細胞が作用機序の異なる様々な遺伝毒性物質に特異的に感受性を示し、遺伝毒性の検出に有用であるか検討した。
その結果、TKO細胞は11種類中10種類の遺伝毒性物質で野生型(WT)細胞に比べて有意に高い感受性を示した。一方で、塩化アンモニウムなど6種類の毒性物質に対してTKO細胞はWT細胞と同程度の感受性を示した。本結果から、TKO細胞は新規遺伝毒性スクリーニング系に有用であると考えられる。
そこで次に代謝活性化を必要とする遺伝毒性物質であるシクロフォスファミド(CP)およびベンゾ[a]ピレン(BaP)に対する感受性を比較したところ、TKO細胞はCPに対してラット肝ミクロソーム画分(S9 mix)存在下でWT細胞と比べて3.3倍高い感受性を示し、S9 mix非存在下ではどちらの細胞も全く感受性を示さなかった。一方でBaPに対しては、WT細胞はCPの場合と同様にS9 mix存在下でのみ感受性を示したのに対し、TKO細胞はS9 mix存在下よりも非存在下でさらに高い感受性を示した。そこでどのTLSポリメラーゼの欠損が非代謝BaPに対する感受性に寄与しているか調べたところ、Polκ欠損およびPolι欠損細胞で非代謝BaPに対する高感受性が見られた。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Novel function of HATs and HDACs in homologous recombination through acetylation of human RAD52 at double-strand break sites2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuda T、Kagawa W、Ogi T、Kato T、Suzuki T、Dohmae N、Takizawa K、Nakazawa Y、Genet M D、Saotome M、Hama M、Konishi T、Nakajima N、Hazawa M、Tomita M、Koike M、Noshiro K、Tomiyama K、Obara C、Gotoh T、Ui A、Fujimori A、Nakayama F、Hanaoka F、Sugasawa K、Okayasu R、Jeggo P A、Tajima K
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 14 ページ: e1007277

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1007277

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hypersensitivity of mouse embryonic fibroblast cells defective for DNA polymerases η, ι and κ to various genotoxic compounds: Its potential for application in chemical genotoxic screening2018

    • 著者名/発表者名
      Akagi Jun-ichi、Yokoi Masayuki、Cho Young-Man、Toyoda Takeshi、Ohmori Haruo、Hanaoka Fumio、Ogawa Kumiko
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 61 ページ: 76~85

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2017.11.006

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Mcm2?7-interacting domain of human mini-chromosome maintenance 10 (Mcm10) protein is important for stable chromatin association and origin firing2017

    • 著者名/発表者名
      Izumi Masako、Mizuno Takeshi、Yanagi Ken-ichiro、Sugimura Kazuto、Okumura Katsuzumi、Imamoto Naoko、Abe Tomoko、Hanaoka Fumio
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 ページ: 13008~13021

    • DOI

      10.1074/jbc.M117.779371

    • 査読あり
  • [学会発表] My CV: From our studies on XP-C to XP-V2017

    • 著者名/発表者名
      Hanaoka F
    • 学会等名
      6th US-Japan DNA Repair Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シスプラチン処理した細胞においてヒトDNAポリメラーゼηの働きに寄与するクロマチン構造変換因子2017

    • 著者名/発表者名
      横井雅幸、菅澤薫、花岡文雄
    • 学会等名
      第76回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] TLS polymerases and mutagenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Hanaoka F
    • 学会等名
      ICEM-ACEM 2017 Satellite Synposium on DNA Repair
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シスプラチン誘発DNA鎖内架橋の乗り越え合成に関わるヒストン修飾酵素とクロマチン構造変換因子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      横井雅幸、鹿谷有由希、菅澤薫、花岡文雄
    • 学会等名
      第24回DNA複製・組換え・修復ワークショップ
  • [学会発表] ヒトMCM10のMCM2-7相互作用ドメインの同定2017

    • 著者名/発表者名
      泉雅子、水野武、柳憲一郎、杉村和人、奥村克純、今本尚子、阿部知子、花岡文雄
    • 学会等名
      第24回DNA複製・組換え・修復ワークショップ

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公開日: 2018-12-17  

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