DNaseγ遺伝子欠損マウスを用いたアポトーシス機構の解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12672125
• Research Institution: Science University of Tokyo
• Principal Investigator: 田沼 靖一 東京理科大学, 薬学部, 教授 (10142449)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塩川 大介 東京理科大学, 薬学部, 助手 (90277278)
• Keywords: アポトーシス / DNase γ / ノックアウトマウス / ネガティブセレクション / クローナルデリーション / クラススイッチ

Research Abstract

我々はこれまでに、アポトーシスの実行過程の顕著な特徴であるDNAのヌクレオソーム単位での断片化を司るエンドヌクレアーゼを完全精製することに成功し、これをDNaseγと命名した。DNaseγは中性領域に至適pHをもつCa^<2+>/Mg^<2+>-依存性、Zn^<2+>によって阻害される新規な酵素であり、現在ヒト、ラット、マウス、及びアフリカツメガエル由来のDNaseγ cDNAクローンの単離にも成功している。
DNaseγ欠損の影響を個体レベルで解析するためDNaseγノックアウトマウスの作製に着手し、昨年度の成果としてDNaseγ遺伝子の酵素活性中心をコードする配列を含むエキソン5をネオマイシンカセットで置換するターゲティングベクターを作製、ES細胞へのトランスフェクションを行ない、DNaseγ(+/-)ES細胞を得ることに成功している。
得られたDNaseγ(+/-)ES細胞を用い、常法によりキメラマウスを作製を行った。さらにC57BL/6マウスと交配し、ヘテロ変異マウスを樹立することに成功した。現在、このヘテロマウスを用いてホモ変異体の作製を行っている。さらにDNaseγ遺伝子の破壊が致死である場合を考え、Cre-loxPシステムを用いたコンディショナルノックアウトマウス作製用ベクターの作製にも成功した。
ホモ変異体が誕生した場合、DNaseγの生理機能について、胸腺におけるT細胞のネガティブセレクションや脾臓におけるB細胞のクローナルデリーションに異常はないか、またクラススイッチリコンビネーションに異常はないか、などの免疫系の面から詳細に解析する予定である。また、アポトーシスの異常に起因する癌、自己免疫疾患、神経変性疾患などの新たなモデル系となることが期待され、新規な治療薬及び治療法を開発する上でも重要な意義を持つと考えられる。

Research Products

• [Publications] Sei-ichi Tanuma: "Isolation and characterization of the DLAD/Dlad genes,which lie head-to-head with the genes for urate oxidase"Biochem.Biophys.Res.Commun.. (in press). (2002)
• [Publications] Sei-ichi Tanuma: "Activation of caspase-8 is critical for sensitivity to cytotoxic anti-Fas antibody-induced apoptosis in human ovarian cancer cells"Apoptosis. 7. 107-113 (2002)
• [Publications] Sei-ichi Tanuma: "DNA fragmentation in ischemic core and penumbra in focal cerebral ischemia in rats"Mol.Brain Res.. 91. 112-118 (2001)
• [Publications] Sei-ichi Tanuma: "Characterization of human DNasel family endonucleases and activation of DNase γ during apoptosis"Biochemistry. 40. 143-152 (2001)
• [Publications] Sei-ichi Tanuma: "Seaweed prevents breast cancer?"Jpn.J.Cancer Res.. 92. 483-487 (2001)