研究課題
本研究はUVAの生物影響を明らかにすることを目的としている。LEDを利用した高エネルギーの365 nm光（365 nm-LED）を用いて、どのようなDNA傷害が誘導されるか、それはどのような機構で認識されアポトーシスや変異などの細胞毒性につながるのかを調べるために、モデル生物としてショウジョウバエを用い、野生株、DNA傷害修復欠損株、酸化傷害感受性株に対する365 nm-LED光の毒性や変異原性を、310 nm-UVB光およびX線照射の場合と比較した。これまでの結果から365 nm-LED光ではDNA二本鎖切断が誘導されることが示唆されているので、DNA二本鎖切断の指標とされている、ヒストンH2AXのリン酸化を検出することを試みた。ショウジョウバエではそのホモログであるH2AXvDの存在が確認されているので、γ-H2AvDの抗体を用いて、照射ショウジョウバエ幼虫から抽出したヒストン画分のWestern blottingを行った。その結果、酸化傷害感受性株では800 kJ/m2の線量から顕著なリン酸化が観察された。野生株ではリン酸化の増加は見られず、突然変異の場合と同様の結果が得られた。したがって、365 nm-LED光により、酸化傷害を介してDNA二本鎖切断が誘導されていると考えられる。このリン酸化は除去修復欠損株では誘導されたが、ATR欠損株では見られなかった。ATRは二本鎖切断の修復の最初の過程で、γ-H2AvDのリン酸化に関わることが報告されており、これらの結果は、365 nm-LED光の照射がDNA二本鎖切断を誘発していることを支持している。また、365 nm-LED光では、ある線量以上で照射直後にリン酸化が見られるのに対して、310 nm-UVB光では照射後１時間後にリン酸化がピークになることから、365 nm-LED光による二本鎖切断は１本鎖切断の蓄積により、ある線量以上の切断量になると二本鎖切断に類似した切断となることが予想される。
3: やや遅れている
365 nm-LED光によって、酸化傷害が体細胞突然変異の要因となっている可能性を支持する結果は得られている。また、酸化傷害感受性株において顕著はヒストンリン酸化が観察されたことから、DNA二本鎖切断が、酸化傷害を介して誘導されていることが強く示唆されている。しかしながら、ATRとATM欠損の比較実験は進んでいない。また、ATR/ATM以降の変異やアポトーシスへの過程で関わっている遺伝子発現の変化等については明らかに出来ていない。
26年度は、DNA二本鎖切断の誘導をさらに明らかにするために、電気泳動を用いて検出することを試みる。また、最近の報告ではUVA領域においてもピリミジン二量体が形成され、変異誘導に関わっているとされている。ショウジョウバエにおいても、365 nm-LED光によりピリミジン二量体が形成されているか調べる。研究をまとめるにあたり、これまでのデータの不十分な点を補い、研究計画書に添った実験を遂行できるようにすることを目標とする。
DNA二本鎖切断の検出は、ほぼ計画通りに進んでいるが、その後のシグナル伝達分子の解析が遅れており、それに使用する試薬等の購入に充てる予定の経費が未使用額となったウエスタンブロッティング用試薬、抗体などの消耗品購入に使用
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Genes and Environment
巻: 36 ページ: 1-9
org/10.3123/jemsge.2013.011
Mutagenesis
巻: 28 ページ: 341-350
10.1093/mutage/get010. Epub 2013 Feb 27
J. Photochem. Photobilo. A: Chemistry
巻: 276 ページ: 1-7
org/10.1016/j.jphotochem.2013.11.009
Nutrition and Cancer
巻: 65 ページ: 440-450
10.1080/01635581.2013.767916
