個体内における電離放射線誘発突然変異成立過程の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21221003
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三谷 啓志 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (70181922)
• 研究分担者: 野田 朝男 公益財団法人放射線影響研究所, その他部局等, 室長 (40294227) ; 藤原 智子(石川智子) 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70402922) ; 高野 吉郎 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (90126425)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 放射線 / 突然変異 / メダカ / マウス / 細胞死 / 生殖細胞 / 咽頭歯

研究実績の概要

マウスHPRT遺伝子配列を部分的に重複させたコンストラクトを用いて、その3’側にEGFPを挿入した。このコンストラクトを用いて、非相同性末端修復の結果、フレームシフト変異が生じた細胞をEGFP蛍光で検出できるHPRTdupGFPマウスを作製した。マウスとの比較を行うため、マウスHPRT部分重複遺伝子の上流にメダカβアクチンプロモータを相同組換えによって導入した。さらに系統作製の効率化のため、PiggyBacトランスポゾンサイトを加え、また導入個体の識別マーカーとして、眼にBFP蛍光タンパク質遺伝子発現させるコンストラクトをHPRT部分重複遺伝子の5’側に挿入した。　3種類のメダカ系統（Hd-rR、SK2、Cab）の受精卵に対して、それぞれ100個程度マイクロインジェクションにより導入を試みたが、いずれも蛍光を観察することができなかった。そこで、3’側にmgBFPを逆向きに挿入したものを新たに作製し直して、実験を継続している。
前年度に引き続き、p53変異体メダカに放射線(testis-ova)で誘発される精巣卵について解析を行った、ガンマ線照射3日後に着目し、精子形成シストあたりのtestis-ova数やアポトーシス数を調査することで、放射線によるtestis-ovaの過程をより詳細に検討した。p53遺伝子欠損メダカでは照射後3日目に既にGaシスト中の生細胞数が減少し、大部分のGaシストに存在している生殖細胞はtestis-ova様の形態を示した。p53遺伝子欠損メダカ精巣に低線量率照射実験を行ったところ。testis-ova 形成には線量率効果はあまり観察されず、照射中にtestis-ovaは出現・除去を繰り返していると考えられた。また新たにHdrR系統のバックグランドでPrkdc遺伝子ナンセンス変異をホモに持つ個体を作製した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] p53-Dependent suppression of genome instability in germ cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Otozai S, Ishikawa-Fujiwara T, Oda S, Kamei Y, Ryo H, Sato A, Nomura T, Mitani H, Tsujimura T, Inohara H, Todo T.
  • 雑誌名: Mutat Res, 巻: 760 ページ: 24-32
  • DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2013.12.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fetal irradiation induces persistent translocations in rat mammary epithelial cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakano, M,, Nishimura, M., Hamasaki, K., Mishima, S., Yoshida. M., Nakata. A., Shimada, Y., Noda, A.
  • 雑誌名: Radiation Res. 巻: 181(2) ページ: 172-176
  • DOI: 10.1667/RR13446.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tooth replacement and putative odontogenic stem cell niches in pharyngeal dentition of medaka (Oryzias latipes) (2014)
  • 著者名/発表者名: Abduweli, D., O. Baba, M. J. Tabata, K. Higuchi, H. Mitani and Y. Takano
  • 雑誌名: Microscopy (Oxf) 巻: 62(2) ページ: 141-153
  • DOI: 10.1093/jmicro/dft085
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nuclear and cytoplasmic changes in erythrocytes of p53-deficient medaka fish (Oryzias latipes) after exposure to gamma-radiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sayed, A. E., S. Oda and H. Mitani
  • 雑誌名: Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen 巻: 771 ページ: 64-70
  • DOI: 10.1016/j.mrgentox.2014.01.013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regular heartbeat rhythm at the heartbeat initiation stage is essential for normal cardiogenesis at low temperature. (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Asaka, T., Y. Sekiya, H. Wada, T. Yasuda, I. Okubo, S. Oda and H. Mitani
  • 雑誌名: BMC Dev Biol 巻: 14 ページ: 12
  • DOI: 10.1186/1471-213X-14-12
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ATF6α/β-mediated adjustment of ER chaperone levels is essential for development of the notochord in medaka fish. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa T, Okada T, Ishikawa-Fujiwara T, Todo T, Kamei Y, Shigenobu S, Tanaka M, Saito TL, Yoshimura J, Morishita S, Toyoda A, Sakaki Y, Taniguchi Y, Takeda S, Mori K.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 巻: 24(9) ページ: 1387-1395
  • DOI: 10.1091/mbc.E12-11-0830
  • 査読あり
• [学会発表] 放射線により誘発されるp53遺伝子欠損メダカ精巣内の卵原幹細胞の分化と成長 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西谷彩香、保田隆子、尾田正二、三谷啓志
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2013-12-03 – 2013-12-06
• [学会発表] メダカにおける人工ヌクレアーゼ（TALEN）を用いた損傷乗り越えポリメラーゼ変異体の作製. (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤川芳宏、藤原（石川）智子、佐久間哲史、山本卓、藤堂剛
  • 学会等名: 日本環境変異原学会第42回大会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2013-11-20 – 2013-11-30
• [学会発表] Targeted Inactivation of Rev1 gene. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Kumi Nakamura, Yoshihiro Fujikawa, Takeshi Todo:
  • 学会等名: The 6th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2013-11-10 – 2013-11-13
• [学会発表] The molecular structure and damaged-DNA repair activity affected by the chromophore binding states in Cryptochrome-DASH from Platynereis dumerili. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Zikihara, Kohei Kasakawa, Tomoko Ishikawa, Kristin Tessmar-Raible, Satoru Tokutomi、Takeshi Todo:
  • 学会等名: The 6th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2013-11-10 – 2013-11-13
• [学会発表] Targeted Inactivation of DNA photolyase family genes using CRISPR system. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Kumi Nakamura, Yoshihiro Fujikawa, Takeshi Todo
  • 学会等名: The 6th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2013-11-10 – 2013-11-13
• [学会発表] 放射線で生じる修復不能なDSBの特徴付けの試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 野田朝男、平井裕子
  • 学会等名: 第５６回日本放射線影響学会
  • 発表場所: ホテルクラウンパレス青森（青森青森県青森市）
  • 年月日: 2013-10-18 – 2013-10-20
• [学会発表] DNA-PK 自己リン酸化異常時におけるp53のDSB 修復経路選択への関わり (2013)
  • 著者名/発表者名: 大西 壽子、漆原 佑介、藤原 智子、尾田 正二、藤堂 剛、三谷 啓志
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: ホテルクラウンパレス青森（青森青森県青森市）
  • 年月日: 2013-10-18 – 2013-10-20
• [学会発表] 放射線による胚の神経細胞傷害を除去するミクログリアの活性化には二つの経路がある (2013)
  • 著者名/発表者名: 保田隆子、尾田正二、佐藤聡海、三谷啓志
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: ホテルクラウンパレス青森（青森青森県青森市）
  • 年月日: 2013-10-18 – 2013-10-20
• [学会発表] Progerin, the causal protein for the accelerated premature aging in humans, enhances levels of unrepaired DNA damages following genotoxic stress insult. (2013)
  • 著者名/発表者名: Noda, A., Mishima, S., Hirai, Y., Hamasaki, K., Haga, K., Kiyono, T., Nakamura, N., Kodama, Y.
  • 学会等名: The 44th Annual meeting of US Environmental Mutagenesis and Genomics Society.
  • 発表場所: Monterey, California USA
  • 年月日: 2013-09-21 – 2013-09-25
• [学会発表] The pivotal role of the p53 gene in the elimination of spontaneous testis-ova in medaka testes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuda T., Li Z., Urushihara Y., Suzuki Y., Oda S. and Mitani H
  • 学会等名: 8th European Zebrafish Meeting
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2013-07-09 – 2013-07-13
• [図書] Annual Review of Genetics (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, N., Suyama, A., Noda, A., Kodama, Y.
  • 総ページ数: 27
  • 出版者: Radiation effects on human heredity.