パラコートにより肺に誘導される未知遺伝子の単離とその機能の分析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670439
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 富田 正文 川崎医科大学, 医学部, 講師 (50113197)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 日高 和夫 川崎医科大学, 医学部, 講師 (00069064) ; 西松 伸一郎 川崎医科大学, 医学部, 講師 (20222185) ; 濃野 勉 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (20098619)
• Keywords: パラコート / differential display / 遺伝子発現 / superoxide / free radical / 肺障害 / RT-PCR / Real time PCR

Research Abstract

除草剤パラコート(PQ)は酸化還元サイクルによって体内で容易にsuperoxideを産生することが知られている。われわれは,特異的障害臓器である肺に注目し,PQ投与後初期の段階で影響をうける遺伝子を検出することを試みた。すなわちPQ20mg/kgをラットに投与し,投与後3hrで肺からRNAを抽出し遺伝子発現レベルの違いをdifferential displayで検討した。投与後3hrでdifferential displayによって発現の差がみられる17個のクローンを選択して抽出し,サブクローニングして19クローンの塩基配列を調べてNCBI BLASTを利用してホモロジーを検索した。19クローンのうち10クローンは既知のmRNA(マウス,ラット)とホモロジーを認めたが,5クローンはマウス染色体DNAとホモロジーを示し,他の4クローンはUnknownであった。既知のmRNAとホモロジーをもつ10クローンの塩基配列から10組のprimerを合成し、従来のRT-PCR法で3hにおける肺での発現の違いを比較検討した。その結果,有意な差を示すクローンは次の6遺伝子であった。mouse phospholipid transfer protein, mouse tight junction protein 1,ratCL1BA, rat alpha-II spectrin, mouseKIAA0391,mouse dynein。またそれぞれの遺伝子について,24hrでのPQによる影響は低下した。上のうち,RT-PCRで有意差の最も大きかったphospholipid transfer proteinとKIAA0391について,SYBR GreenによるReal-time PCRによって発現の違いを確認した結果,Real-time PCRでもRT-PCRと同様な結果を得ることができた。以上,これらの遺伝子群がパラコートの肺障害の極初期に関与する可能性が示唆された。今後これら遺伝子の発現局在を調べるとともに,ラットDNA arrayによる検討を継続して行う予定である。

Research Products

• [Publications] M.Tomita, T.Nohno, S.Nishimatsu et al.: "Paraquat-induced gene expression in rat lung tissues using a differential display reverse transcription-polymerase chain reaction"Arch. Toxicol.. 76・9. 530-537 (2002)
• [Publications] K.Ishii, J.Adachi, M.Tomita et al.: "Oxysterols As Indices of Oxidative Stress in Man Paraquant Ingestion"Free Rad. Res.. 36. 163-168 (2002)
• [Publications] M.Tomita, T.Nohno, K.Hidaka: "Hypervariable locus of the 3'flanking region of the neurotensin receptor gene: an effective region for personal identification in forensic practice"Forensic Science Int.. 127・1-2. 119-127 (2002)
• [Publications] M.Tomita, T.Nohno, S.Nishimatsu, K.Hidaka et al.: "Identification and characterization of mRNAs differentially expressed in rat lungs exposed to paraquat"Abstract of the 11th Meeting of the Society for Free Radical Research International. 167-167 (2002)
• [Publications] 日高和夫, 富田正文: "有機リン農薬分解酵素の活性測定法の確立と遺伝子多型の解析"DNA多型. 10. 37-41 (2002)
• [Publications] J.Adachi, K.Ishii, M.Tomita et al.: "Consecutive administration of paraquat to rats induces enhanced cholesterol peroxidation and lung injury"Arch. Toxicol.. (in press).